微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、选择题 如图所示,相距为d的两带电平行板间同时存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m,带电量为q的小球由下板边缘沿水平方向射入该区域,带电小球恰能在两板间做匀速圆周运动,则 ( )

A.小球一定带负电
B.小球一定带正电
C.两板间电压为
D.小球在两板间的运动时间为
参考答案:BC
本题解析:要使小球在复合场中作匀速圆周运动,必须满足重力与电场力平衡,即
,方向相反,所以电场方向向上,故小球一定带正电,A错误B正确,根据
可得
,所以
,C正确,小球在两板间的运动时间为整个圆周运动周期的一半,即
,D错误,
考点:本题考查了带电粒子在电磁场中的偏转问题
点评:此类型的题目属于带电粒子在复合场中的运动,关键是先判断粒子的受力情况,然后结合牛顿定律分析
本题难度:一般
2、简答题 两块金属板a、b平行放置,板长l=10cm,两板间距d=3.0cm,两板间存在着与匀强电场正交的匀强磁场,磁感应强度B=2.5?10-4T,假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v0=2.0×107m/s从两极板中间,沿垂直于电场、磁场的方向射入场中,无偏转地通过场区,如图10所示.已知电子电荷量的大小e=" 1.60" ?10-19C,质量m=0.91?10-30kg.

(1)求a、b两板间的电势差U为多大.
(2)若撤去磁场,求电子穿过电场偏离入射方向的距离.
(3)求撤去磁场后,电子通过电场区增加的动能.
?
参考答案:(1)150V?(2)1.1×10-2m?(3)8.8?10-18J
本题解析:(1)电子进入正交的电磁场不发生偏转,洛伦兹力与电场力平衡
ev0B =eE…………………………………………………………………2分
E=
……………………………………………………………………1分
解得U=150V……………………………………………………………………1分
(2)电子在电场中做匀变速曲线运动,设电子通过场区的时间为t,偏转的距离为y,则
…………………………………………………………………2分
…………………………………………………………………2分
………………………………………………………………2分
解得y=1.1×10-2m………………………………………………………………1分
(3)因电子通过电场时只有电场力做功,由动能定理得
…………………………………………………………………4分
解得
8.8?10-18J…………………………………………………………1分
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,虚线MN为电场、磁场的分界线,匀强电场E=103V/m,方向竖直向上,电场线与边界线MN成45°角,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度B=1T,在电场中有一点A,A点到边界线MN的垂直距离AO=10
cm,将比荷为
的带负电粒子从A处由静止释放(电场、磁场范围足够大,粒子所受重力不计).

(1)粒子第一次在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子从释放到下一次进入到电场区域所需要的时间;
(3)粒子第二次进、出磁场处两点间的距离.
参考答案: (1)0.2m;(2)=2(1+
)×10-4s;(3)
本题解析:
试题分析:(1)粒子在电场中做初速度为0的匀加速直线运动,设粒子的质量为m,带电量为q,进入磁场时的速度为v,
则:
代入数据解得:v=2×103m/s
在磁场中:
代入数据解得:r=0.2m
(2)设粒子在进入磁场前匀加速运动的时间为t1,在磁场中做匀速圆周运动的时间为t2,
则 t1=
,
得 t1=2×10-4s
周期
,则t2=
所以总时间为 t总=t1+t2=2(1+
)×10-4s
(3)如图所示,粒子在电场中做类平抛运动,

设粒子第二次进入磁场时的速度为v′,速度方向与水平方向间的夹角为α,与分界线间的夹角为θ,则有:
tanα=2;θ=α-45°;
半径
粒子第二次进、出磁场处两点间的距离
x=2rsinθ=2rsin(α-45°)
解得:
考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,光滑绝缘杆固定在水平位置上,使其两端分别带上等量同种正电荷
,杆上套着一带正电小球,整个装置处在一个匀强磁场中,磁感应强度方向垂直纸面向里,将靠近右端的小球从静止开始释放,在小球从右到左的运动过程中,下列说法正确的是()

A.小球受到的洛伦兹力大小变化,但方向不变
B.小球受到的洛伦兹力将不断增大
C.小球的加速度先减小后增大
D.小球的电势能一直减小
参考答案:AC
本题解析:小球从右到左的运动过程中,小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动。小球受到的洛伦兹力大小先减小,后增大,但方向始终竖直向上。小球所受电场力先做正功,后做负功,小球的电势能先减小,后增大。
本题难度:一般
5、计算题 (16分)如图所示,在坐标系的第一、四象限存在一宽度为a、垂直纸面向外的有界匀强磁场,磁感应强度的大小为B;在第三象限存在与y轴正方向成θ=60°角的匀强电场。一个粒子源能释放质量为m、电荷量为+q的粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子源在点P(
,
)时发出的粒子恰好垂直磁场边界EF射出;将粒子源沿直线PO移动到Q点时,所发出的粒子恰好不能从EF射出。不计粒子的重力及粒子间相互作用力。求:
⑴匀强电场的电场强度;
⑵PQ的长度;
⑶若仅将电场方向沿顺时针方向转动60?角,粒子源仍在PQ间移动并释放粒子,试判断这些粒子第一次从哪个边界射出磁场并确定射出点的纵坐标范围。

参考答案:(1)
?(2)
?(3)[
,
]
本题解析:(1)粒子源在P点时,粒子在电场中被加速
根据动能定理 有
?(1分)
解得
?(1分)
粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律 有
(1分)
由几何关系知,半径
?(1分)

解得
?(1分)
(2)粒子源在Q点时,设OQ=d
根据动能定理 有
?(1分)
根据牛顿第二定律 有?
?(1分)
粒子在磁场中运动轨迹与边界EF相切,由几何关系知?
?(1分)
联立解得?
?(1分)
长度
?(1分)

(3)若仅将电场方向沿顺时针方向转动
角,由几何关系可知,粒子源在PQ间各点释放的粒子经电场后射入磁场时的速率与原来相等,仍为v1、v2。从P、Q点发出的粒子轨道半径仍为
、
?(1分)
从P发出的粒子第一次从y轴上N点射出,由几何关系知轨道正好与EF相切,N点的纵坐标
?(2分)
同理可求,从Q发出的粒子第一次从y轴上M点射出,M点的纵坐标
?(2分)
即射出点的纵坐标范围? [
,
]?(1分)

本题难度:一般