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1、填空题 如图所示,水平向左的匀强电场,一根不可伸长的绝缘细线长度为L,细线一端拴一个质量为m,带负电小球,另一端固定在O点,把小球拉到使细线水平的位置A,然后由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平方向成角
的位置B时速度为零。

(1)该小球在B点的电势能比在A点时 (大、小)。
(2)小球所受电场力与重力之比为 。
(3)小球从A到B过程中,电场力做功 。
(4)小球从A到B过程中,最大动能为 。
参考答案:①大②
③
④
本题解析:①负电荷所受电场力水平向左,由A运动到B电场力做负功,电势能增大
②根据对称性可知,小球处在AB中点位置时切线方向合力为零,此时细线与水平方向夹角恰为30°,根据三角函数关系可得:qEsin30°=mgcos30°,可知Eq=
mg
③由电场力做功的
④当小球运动到半径与水平方向成30°角时速度最大,由动能定理
考点:考查了带电粒子在电场中的运动
点评:本题要注意电场力与重力做功的特点,二力做功均与路径无关;本题采用了数学方法求解;而在解题时还可以应用物理分析法求解,先分析二力的合力方向,则可知,在当小球运动到该方向时速度最大.
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=b处的点P1时速率为v0,方向沿x轴正方向;然后,经过x轴上x=2b处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=-2b处的P3点,不计粒子重力.求:

(1)电场强度的大小;
(2)粒子到达P2时速度的大小和方向;
(3)磁感应强度的大小.
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)粒子在电场、磁场运动的轨迹如图所示,设粒子从
到
的时间为t,电场强度大小为E,粒子在电场中的加速度为a,由牛顿第二定律及运动学公式有
,
,
解得

(2)粒子到达
时速度沿x方向的分量仍为
?以表示
速度沿y轴方向分量的大小,v表示速度的大小,
表示速度和x轴的夹角,则有
,
?,
?。
。
?
(3)设磁场的磁感应强度为B,在洛仑兹力作用下粒子作匀速圆周运动,由牛顿第二定律有
r是圆周的半径,此圆周与x轴和y轴的交点分别为
、
,因为
,
,由几何关系可知,连线
为圆轨道的直径,由上此可求得
,
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,光滑水平面上有一质量为m、带正电荷量为q的物块,在水平方向互相垂直的匀强电磁复合场中由静止释放,已知电场强度为E,磁感应强度为B。

求:物块在水平面上滑行的时间。
参考答案:m2g/q2EB
本题解析:物块受力如图。

故物块先做匀加速运动,速度v增大则f洛=qvB亦随之增大
由竖直方向受力做FN=mg-qvB,即FN逐渐减小,
当FN=0时,物块将离开水平面,此时:
mg=qvB? ①
v=at=
? ②
由①?②?得 t=m2g/q2EB
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动。下列说法正确的是(?)

A.微粒一定带负电
B.微粒动能一定减小
C.微粒的电势能一定增加
D.微粒的机械能不变
参考答案:A
本题解析:对该种粒子进行受力分析得:它受到竖直向下的重力,水平方向的电场力,垂直速度方向的,其中重力和电场力是恒力,由于粒子沿直线运动,则可以判断出其受到的洛伦兹力也是恒定的,即该粒子是做匀速直线运动,动能不变,所以B项错误;
如果该粒子带正电,则受到向右的电场力和向左下方的洛伦兹力,所以粒子受到的力不会平衡,故该种粒子一定是带负电,A项正确;该种粒子带负电,向左上方运动,所以电场力做正功,电势能一定是减小的,C项错误;因为重力势能增加,动能不变,所以该粒子的机械能增加,D项不对。
本题难度:一般
5、计算题
在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系,第Ⅰ、Ⅱ象限有方向垂直桌面的匀强磁场。第Ⅲ、Ⅳ象限有大小为E的匀强电场,方向与x轴成45°。现把一个质量为m,电量为q的正电荷从坐标为(0,-b)的M点处由静止释放,电荷以一定的速度第一次经x轴进入磁场区域。经过一段时间,从坐标原点O再次回到电场区域。求:
(1)电荷第一次经x轴进入磁场时的速度;
(2)磁感应强度的大小;
(3)粒子从M到O运动时间。

参考答案:
解:(1)粒子从静止沿电场方向进入磁场,到达x轴上的N点,N点的坐标是(
b,0)
由几何知识可知粒子从M到N的位移
根据动能定理:
解得进入磁场时的速度
速度方向与电场方向一致,即与x轴成45°
(2)粒子进入磁场做匀速圆周运动,轨迹如图所示。

?由几何关系可得圆周运动的半径
?
由
解得
(3)电荷在电场中的加速度
电荷在电场中的运动时间
电荷在磁场中的运动周期
它在磁场中运动的时间
所以,电荷运动的总时间
。
本题解析:
本题难度:困难