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、计算题 如图所示,竖直平面内的直角坐标系中,x轴上方有一个圆形有界匀强磁场(图中未画出),x轴下方分布有斜向左上与y轴方向夹角θ=45°的匀强电场;在x轴上放置有一挡板,长0.16m,板的中心与O点重合。今有一带正电粒子从y轴上某点P以初速度v0=40m/s与y轴负向成45°角射入第一象限,经过圆形有界磁场时恰好偏转90°,并从A点进入下方电场,如图所示。已知A点坐标(0.4m,0),匀强磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小B=
T,粒子的荷质比
C/kg,不计粒子的重力。问:

(1)带电粒子在圆形磁场中运动时,轨迹半径多大?
(2)圆形磁场区域的最小面积为多少?
(3)为使粒子出电场时不打在挡板上,电场强度应满足什么要求?
参考答案:(1)0.2m(2)0.02π(3)E>10N/C或E<6.67N/C
本题解析:(1)设带电粒子在磁场中偏转,轨迹半径为r,由
得
,代入解得
;
(2)由几何关系得,圆形磁场的最小半径R应满足
,则圆形磁场区域的最小面积
;
(3)粒子进电场后做类平抛运动,出电场时位移为L,有
,
,
,代入解得
若出电场时不打在档板上,则L<0.32m或L>0.48m,代入解得E>10N/C或E<6.67N/C。
本题难度:一般
2、选择题 质量为m,电量为q的带正电小物块在磁感强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动,如图所示。物块经时间t移动距离S后停了下来,设此过程中,q不变,则
[? ]

A.S> 
B.S<
C.t>
D.t<
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图6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.一带电粒子由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( )?

图6
A.微粒一定带负电
B.微粒动能一定减少?
C.微粒的电势能一定增加
D.微粒的机械能一定增加?
参考答案:AD?
本题解析:对该种粒子进行受力分析得:受到竖直向下的重力、水平方向的电场力、垂直速度方向的洛伦兹力,其中重力和电场力是恒力,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,所以选项B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,所以不会沿直线运动,该种粒子一定是带负电,选项A正确.该种粒子带负电,向左上方运动,电场力做正功,电势能一定是减少的,选项C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,选项D正确.综上所述,本题的正确选项为AD.?
本题难度:简单
4、计算题 如图,空间有方向垂直xoy平面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。坐标原点O处有一粒子源,可以在xoy平面内向各个方向发出不同速率的粒子,已知粒子电荷量为q,质量为m。A为x轴上一点,其坐标为(1,0)。(粒子重力不计)

求(1)经过A点的粒子的最小速率;
(2)若从O点发出的速率
的两个粒子都能经过A点,求这两个粒子从O点发出时速度方向间的夹角。
参考答案:(1)
(2)零
本题解析:(1)由题意可知
当
时,过A点粒子有最小速度?………… 2分
?……………………………… 1分
解得
?………………………………1分
(2)由题意可知,两粒子轨迹如图所示

……………………………………… 1分
又知
解得
……………………………………… 1分
由几何关系可得
?……………………………… 1分
得
……………………………………………… 1分
两粒子从o点发出时速度方向间的夹角为
……………………………… 1分
若两粒子轨迹相同,则从o点发出时速度方向间的夹角为零…… 1分
点评:在研究带电粒子在磁场中的运动时,需要,先画轨迹,然后找圆心,结合几何知识求半径
本题难度:一般
5、简答题
已知电子运动的轨道半径大于
,求:
(1)电子从
点进入磁场时的速度大小;
(2)若圆形磁场区域的圆心
处于不同的位置(原点
始终在磁场区域的边界上),电子从磁场区域射出时的偏转角也将不同。求?电子从磁场区域射出时偏转角可达到的最大值。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)由
?得
?(3分)
由
(
为电子圆轨道半径)?(3分)
得
?(3分)
(3分)

(2)由图可知:
?(3分)
圆轨道对应的弦越长,圆心角越大,即偏转角越大。当弦长为圆形磁场的直径时.电子射出磁场区域时的偏转角最大为
(3分)
由图可知:
?(2分)
本题难度:一般