1、填空题 如图所示,直空中有以O′为圆心,r为半径的圆柱形匀强磁场区域,圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O,圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场.现从坐标原点O向纸面不同方向发射速率相同的质子,质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r,已知质子的电荷量为e,质量为m,不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力.求:
(1)质子进入磁场时的速度大小
(2)沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间.
参考答案:(1)由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二动律得:
Bev=mv2r
得:v=Berm?
(2)若质子沿y轴正方向射入磁场,则以N为圆心转过14圆弧后从A点垂直电场方向进入电场,
质子在磁场中圆周运动周期有:
T=2πmeB

得:t1=14T
进入电场后质子类平抛,
y方向上?a=eEm?
位移?y=r=12at22?
得:t2=
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2kg,带电量为
的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1。从t=0时刻开始,空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场,(取水平向右为正方向,g取10m/s2)求:
(1)15秒末小物块的速度大小;
(2)15秒内小物块的位移大小。

参考答案:解:(1)0~2s内物块加速度
位移
2s末的速度为
2~4s内物块加速度
位移
4s末的速度为
因此小物块做周期为4s的加速和减速运动,第14s末的速度也为
m/s
所以第15s末的速度
,方向向右(
)
(2)15秒内小物块的位移大小,可以看做是上述3个周期加上
和第15s内的位移
所求位移为
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,在MN左侧QP上方有匀强电场.在MN右侧存在垂直于纸面的矩形匀强磁场(图中未画出),其左边界和下边界分别与MN、AA′重合.现有一带电粒子以初速度v0自O点沿水平方向射入,并恰好从P点射出,又经过在矩形有界磁场中的偏转,最终垂直于MN从A点向左水平射出.已知PA距离为d,O′P=
,OO′距离L=d.不计带电粒子重力.求:
(1)粒子从下极板边缘射出时的速度;
(2)粒子在从O到A经历的时间
(3)矩形有界磁场的最小面积.

参考答案:(1)带电粒子在电场中平行极板方向匀速运动:
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,一水平放置的平行板电容器与某一电压U=22.5V电源相连,它的极板长l=5cm,两板距离d=10cm.一电子以速度v0垂直于板间的匀强电场从两板间的中央A点飞入,恰从下极板右下边缘飞出.运动轨迹上有一点B,B点距下极板的距离为3cm,已知电子电量q=1.6×10-19C,电子的质量m=9×10-31kg.求:
(1)板间电场强度大小E;
(2)AB两点的电势差UAB;
(3)电子的入射速度v0.

参考答案:(1)电场强度大小 E=Ud=22.50.1V/m=225V/m
(2)A、B两点沿电场方向的距离 dAB=5cm-3cm=2cm=0.02m
则AB两点的电势差的绝对值 U=EdAB=225×0.02V=4.5V
电子向下偏转,下极板比上极板电势高,所以UAB=-4.5V
(3)电子进入电场后做类平抛运动,则
在水平方向上l=v0t
在竖直方向上 d2=12at2
又 a=Eqm
联立可解得:v0=l
本题解析:
本题难度:一般
5、实验题 某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻.完成下列测量步骤:
(1)检查多用电表的机械零点.
(2)将红、黑表笔分别插入正、
负表笔插孔,将选择开关拨至
电阻测量挡适当的量程处.
(3)将红、黑表笔________,进行欧姆调零.
(4)测反向电阻时,将________表笔接二极管正极,将________表笔接二极管负极,读出电表示数.
(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘________ (填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4).
(6)测量完成后,将选择开关拨向____________位置.
参考答案:(3)短接
(4)红;黑
(5)中央
(6
)OFF
本题解析:
本题难度:一般