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1、计算题 如图甲所示,
、
为水平放置的间距
的两块足够大的平行金属板,两板间有场强为
、方向由
指向
的匀强电场.一喷枪从
、
板的中央点
向水平线各个方向均匀地喷出初速度大小均为
的带电微粒.已知微粒的质量均为
、电荷量均为
,不计微粒间的相互作用、对板间电场和磁场的影响及空气阻力,取
.求:

(1)微粒落在金属板上所围成的图形面积.
(2)要使微粒不落在金属板上,通过计算说明如何调节两板间的场强.
(3)在满足(2)的情况下,在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度
,调节喷枪使微粒可以向纸面内沿各个方向喷出(如图乙),求
板被微粒打中的区域长度和微粒在磁场中运动的最短时间.
参考答案:(1)5.7m2(2)电场应该调节为方向向下,大小为
(3)0.1s
本题解析:(1)微粒在匀强电场做类平抛运动,油漆微粒的加速度:
①
根据运动学:
② 运动的半径:
③
落在B板上所形成圆形面积:
④
由①②③④式并代入数据得
⑤
(2)要使微粒不落在金属板上,电场应反向,且有:
⑥
⑦
故电场应该调节为方向向下,大小为
(3)微粒做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力:
⑧
⑨
竖直向下射出的微粒打在
板的左端恰好与
板相切,如图甲所示:
⑩
当粒子源和
板右边击中点距离为直径时距离最远:如图乙所示:
故
板被微粒打中的区域的长度都为
当粒子运动的圆弧轨迹最短时粒子运动的时间最短,故根据题意可知,当粒子恰好击中粒子源正下方的B板处时间最短, 如图丙所示:
微粒的运动周期: 
根据距离和半径的关系可以知道对应的圆心角为60°,所以:


考点:带电粒子在匀强电场中的运动;带电粒子在匀强磁场中的运动;
本题难度:困难
2、选择题 如图所示,在足够大的屏MN上方有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,P为屏上的一个小孔,PC与MN垂直。现有一群质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力),以相同速率v从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域,且散开在与PC的夹角均为30°的范围内,不考虑粒子间的相互作用,则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小球。整个装置以水平向右的速度v匀速运动,沿垂直于磁场的方向进入方向水平的匀强磁场,由于水平拉力F的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端开口飞出,小球的电荷量始终保持不变,则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中,关于小球运动的加速度a、沿竖直方向的速度vy、拉力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图象分别如下图所示,其中正确的是

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射人磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响.下列图中阴影部分表示带电粒子能经过区域,其中R=mv/qB.哪个图是正确的?( ? )
A.

B.

C.

D.
