1、选择题 如图11所示,在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出,小球着地时的速度为v1,在空中的飞行时间为t1。若将磁场撤除,其它条件均不变,那么小球着地时的速度为v2,在空中飞行的时间为t2。小球所受空气阻力可忽略不计,则关于v1和v2、t1和t2的大小比较,以下判断正确的是(?)

A.v1=v2
B.v1<v2
C.t1<t2
D.t1>t2
参考答案:AD
本题解析:洛伦兹力不做功,所以落地速度大小不变,由于洛伦兹力方向向上,撤去磁场后运动时间变短,D对;
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,与水平面成37°的倾斜轨道AC,其延长线在D点与半圆轨道DF相切,全部轨道为绝缘材料制成且位于竖直面内,整个空间存在水平向左的匀强电场,MN的右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场(C点在MN边界上)。一质量为0.4 kg的带电小球沿轨道AC下滑,至C点时速度为
,接着沿直线CD运动到D处进入半圆轨道,进入时无动能损失,且恰好能通过F点,在F点速度vF=4 m/s,(不计空气阻力,g=10 m/s2,cos37°=0.8)求:
(1)小球带何种电荷?
(2)小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功。
(3)小球从F点飞出时磁场同时消失,小球离开F点后的运动轨迹与直线AC(或延长线)的交点为G(G点未标出),求G点到D点的距离。

参考答案:解:(1)正电荷
(2)依题意可知小球在CD间做匀速直线运动
在D点速度为
在CD段受重力、电场力、洛伦兹力,且合力为0,设重力与电场力的合力为F,F=qvCB
又
解得:
在F点处由牛顿第二定律可得
把
代入得,R=1 m
小球在DF段克服摩擦力做功W,由动能定律可得:
W=27.6 J
(3)小球离开F点后做类平抛运动,其加速度为
由
,得
交点G与D点的距离
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 在赤道处,将一小球向东水平抛出,落地点为a;给小球带上电荷后,仍以原来的速度抛出,考虑地磁场的影响,下列说法正确的是
[? ]
A.无论小球带何种电荷,小球仍会落在a点
B.无论小球带何种电荷,小球下落时间都会延长
C.若小球带负电荷,小球会落在更远的b点
D.若小球带正电荷,小球会落在更远的b点
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (12分)如右上图,在xOy平面第一象限整个区域分布一匀强电场,电场方向平行y轴向下.在第四象限内存在一有界匀强磁场,左边界为y轴,右边界为
的直线,磁场方向垂直纸面向外.一质量为m、带电荷量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射人匀强电场,在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成450角进入匀强磁场.已知OQ=l,不计粒子重力.求:
(1)粒子到达Q点的速度vQ为多大?
(2)P点的纵坐标是多少?
(3)若该粒子在磁场中运动时刚好不会穿过y轴,求磁感应强度B的大小.
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)Q点速度
(2)设粒子在电场中运动时间为t,有:
?①
②
且P点有
③,联解①②③得:
?

(3) 设此时的轨迹半径为r,由几何关系有:
④
粒子在磁场中的速度:
? ⑤
根据向心力公式得:
⑥
联解④⑤⑥得:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,坐标平面的第I象限内存在大小为E、方向水平向左的匀强电场,足够长的挡板MN垂直x轴放置且距离点O为d.第Ⅱ象 限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场.磁感应强 度为B。一质量为m,带电量为-q的粒子(重力忽略不计)若自距原点O为L的A点以一定的 速度垂直x轴进入磁场,则粒子恰好到达O点而不进入电场。现该粒子仍从A点进入磁场但初速 度大小为原来的4倍为使粒子进人电场后能垂直到达挡板MN上,求

(1)粒子第一次从A点进入磁场时,速度的大小:
(2)粒子第二次从A点进入磁场时,速度方向与x轴正向间的夹角大小
(3)粒子打到挡板上时的速度大小。
参考答案:(1)
;(2)30°或150°(3)
本题解析:
试题分析: (1)粒子自距原点O为L的A点以一定的速度垂直x轴进入磁场,恰好到达O点,轨迹为半圆,则得轨迹半径为r=
,粒子进入匀强磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有:qv0B=
,解得v0=
;
(2)设初速度大小为原来的4倍时半径为r1、速度为v1=4v0,由r1=
,解得r1=2L
为使粒子进入电场后能垂直到达挡板MN上,粒子必须平行于x轴进入电场,设初速度方向与x轴正向间的夹角大小为θ,(如下图)由几何关系知:sinθ=
得θ=30°或150°

在电场中电场力对粒子做正功,根据动能定理得:qEd=
-
解得:v2=
本题难度:一般