1、计算题 如图示,坐标系xoy位于坚直平面内,所在空间有沿水平方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B,在y﹥0的空间内还有沿x正方向的匀强电场。一质量为m的带电油滴沿着图中直线PQ做匀
速直线运动,过Q点后油滴进入y﹤0的区域,图中θ=450。要使油滴在的y﹤0区域内做匀速圆周运动,需在该区域内加匀强电场。若带电油滴在y﹤0的区域内经过一段圆弧后再次通过x轴,并且能通过x轴上的M点(图中未画出),且Q、M两点间距离为L。求:

(1)油滴的带电性质。
(2)在的y﹤0区域内所加电场的方向。
(3)带电油滴所带电荷量q.
参考答案:略
本题解析:(1)负电?(2)竖直向下
(3) 油滴在y﹥0的区域内运动轨迹如图,由几何知识知圆弧对应的半径?
1

当油滴在y﹥0的区域做匀速直线运动时,由平衡有
2
当油滴在y﹤0的区域做匀速圆周运动时有
m
3
联立123解并代入数据得:
?4
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,在平行线.MN、PQ之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的磁场(未画出),磁场的磁感应强度从左到右逐渐增大。一带电微粒进入该区域时,由于受到空气阻力作用,恰好能沿水平直线OO’通过该区域。带电微粒所受的重力忽略不计,运动过程带电量不变。下列判断正确的是

A.微粒从左向右运动,磁场方向向里
B.微粒从左向右运动,磁场方向向外
C.微粒从右向左运动,磁场方向向里
D.微粒从右向左运动,磁场方向向外
参考答案:B
本题解析:因为微粒沿直线运动,所以微粒在竖直方向上合力为零,即电场力等于洛伦兹力即
,但磁场从左到右是逐渐增大的,电场强度是恒定的,要想保持等号成立,所以微粒必须从左向右在阻力作用下做减速运动,根据左手定则可得,无论微粒带什么种类的电,磁场方向都是向外的,故B正确。
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,一带电粒子沿x轴正方向进入一垂直xoy平面向里的匀强磁场中,不计粒子所受重力,要使粒子沿x轴正向做匀速运动,应加的匀强电场的方向是(? )

A.y轴正向
B.y轴负向
C.x轴负向
D.因不知粒子带电的正负,无法确定
参考答案:B
本题解析:粒子沿x轴正向做匀速运动,所受的洛伦兹力和电场力平衡,若粒子带正电,由左手定则判断出洛伦兹力向y轴正向,只需加y轴负向的电场,粒子就能沿x轴正向做匀速运动;若粒子带负电,由左手定则判断出洛伦兹力向y轴负向,也只需加沿y轴负向的电场,粒子就能沿x轴正向做匀速运动;所以只有B选项正确。
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,在xoy平面第Ⅰ象限有匀强电场,场强大小未知,其方向沿y轴正向;在第Ⅱ象限有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;P处有一放射源,内装放射性物质
,发生衰变生成新核
,放出一个质量为m,电荷量为-q的带电粒子。带电粒子从P孔以初速度v0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中,初速度方向与-x轴的夹角θ=60°,粒子恰好从C孔垂直于y轴射入匀强电场,最后打在Q点,已知OQ=2OC,不计粒子的重力,
(1)写出发生衰变时的核反应方程
(2)求粒子从P运动到Q所用的时间t
(3)求粒子到达Q点的动能EkQ
参考答案:(1)
→
+
(2)(3+
)
(3)EKQ=mv02
本题解析:(1)放射性物质发生衰变的核反应方程
→
+
(3分)
(2)设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,由圆周运动知识得:
qv0B=m
? R=
①
由几何关系得
=R+Rcosθ ②
带电粒子在磁场中运动的时间t1=
?
③
带电粒子在电场中做类平抛运动,
=2
=v0t2,
带电粒子在电场中运动的时间t2=
④
粒子由P运动到Q的时间t=t1+t2=(3+
)
⑤
(3)设电场强度为E,粒子在电场中沿电场方向做匀加速直线运动
由S=
at2得?
=
,解得:E=
⑥
根据动能定理,粒子到达Q点时的动能EKQ:
qE·
=EKQ-
mv02 EKQ=mv02 ⑦
第①~⑥式各2分,第⑦式3分。
本题难度:一般
5、填空题 1932年,著名的英国物理学家狄拉克,从理论上预言磁单极子是可以独立存在的。他认为:“既然电有基本电荷——电子存在,磁也应该有基本磁荷——磁单极子存在。”假设在真空玻璃盒内有一固定于地面上空附近的S极磁单极子,其磁场分布与负电荷电场分布相似,周围磁感线呈均匀辐射式分布,如图所示。一质量为m,电荷量为q的点电荷P在磁单极子的正上方h高处的水平面内做半径为r的匀速圆周运动。对该电荷的分析正确的是(已知地球表面的重力加速度g)
A.该电荷一定带负电荷
B.该电荷一定带正电荷
C.可确定电荷运动的速率v
D.可确定电荷运动的圆周上各处的磁感应强度B