1、选择题 在图所示的直角坐标系xyz所在的区域内,存在电场强度为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场。已知从坐标原点O沿x轴的正方向射入质子,穿过这区域时未发生偏转。设重力可忽略不计,则这区域中的E和B的方向可能是 (?)

A.E和B都沿x轴的正方向
B.E和B都沿x轴的负方向
C.E沿z轴正方向,B沿y轴正方向
D.E沿z轴正方向,B沿y轴负方向
参考答案:ABC
本题解析:带电粒子在混合场中的运动.
分析:根据各选项提供的电场方向和磁场方向,逐一分析各选项中的受力情况,分析电场力和磁场力的合力,即可判断带电粒子的运动情况.
解:A、B选项中,磁场对粒子作用力为零,电场力与粒子运动方向在同一直线,方向不会发生偏移,A、B正确.
C选项中,电场力沿z轴正方向、洛伦兹力都是沿z轴负方向,二力平衡,将做直线运动,C错误.
D选项,电场力沿z轴正方向,洛伦兹力沿z轴正方向,两力同向,二力不会平衡,粒子将做曲线运动,D错误.故选ABC.
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,一束粒子(不计重力,初速度可忽略)缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O2射入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域II,其中磁场的方向如图所示,磁感应强度大小可根据实际要求调节,收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上.则

A.该装置可筛选出具有特定质量的粒子
B.该装置可筛选出具有特定电荷量的粒子
C.该装置可筛选出具有特定比荷的粒子
D.该装置可筛选出具有特定功能的粒子
参考答案:C
本题解析:在复合场中,粒子所受电场力与洛伦兹力合力为0,即
,
可得
,该装置筛选出的是具有特定比荷的粒子,C对。
本题难度:简单
3、计算题 (10分)如图所示,以AB为界的两匀强磁场,磁感应强度
,方向垂直纸面向里。现有一质量为m、带电量为q的带正电粒子,从O点沿图示方向进入
中。
(1)试画出粒子的运动轨迹
(2)求经过多长时间粒子重新回到O点?

参考答案:(1)见解析(2)
(
)
本题解析:(1)

(2)在B1中:
? (2分)?
在B2中:
? (2分)?
(
)?(1分)
本题难度:一般
4、计算题 (22分)如图所示,在xOy平面直角坐标系中,直线MN与y轴成30o角,P点的坐标为(
,0),在y轴与直线MN之间的区域内,存在垂直于xOy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。在直角坐标系xOy的第Ⅳ象限区域内存在沿y轴,正方向、大小为
的匀强电场,在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏,与x轴交点为Q,电子束以相同的速度v0从y轴上0
y
2a的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场。已知从y=2a点射入的电子在磁场中轨迹恰好经过O点,忽略电子间的相互作用,不计电子的重力。求:
(1)电子的比荷
;
(2)电子离开磁场垂直y轴进入电场的位置的范围;
(3)从y轴哪个位置进入电场的电子打到荧光屏上距Q点的距离最远?最远距离为多少?

参考答案:(1)
(2)0≤y≤1.5a(3)y=
时,H有最大值,Hmax=
本题解析:(1)由题意可知电子在磁场中的半径为a,由Bev0=m
得:
(2)粒子能进入磁场中,且离O点下方最远,则粒子在磁场中运动圆轨迹必须与直线MN相切,粒子轨道的圆心为O′点,

则O′M=2a,由三角函数关系可得:tan30°=
得:OM=
有OO′=0.5a,即粒子在离开磁场离O点下方最远距离为ym=1.5a,从y轴进入电场位置在0≤y≤1.5a范围内.
(3)电子在电场中做类平抛运动,设电子在电场的运动时间为t,竖直方向位移为y,水平位移为x,x=v0t
竖直方向有:
代入得:
设电子最终打在光屏的最远点距Q点为H,电子射出电场时的夹角为θ,则有:
tanθ=
有:H=(3a-x)tanθ=(3a-
)?
当(3a-
)=
时,即y=
时,H有最大值,由于
<1.5a,所以Hmax=
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,匀强电场场强为E,方向竖直向下,一带电微粒在竖直平面内做匀速圆周运动,不计空气阻力,则?

A.此微粒带正电荷
B.此微粒带负电荷
C.此微粒沿顺时针方向转动
D.此微粒沿逆时针方向转动
参考答案:BD
本题解析:由题意带电微粒在竖直平面内做匀速圆周运动,可知在竖直方向上合外力为零,所以带电粒子的重力和电场力二力平衡,因为电场方向向下,电场力方向向上,所以微粒带负电,B正确;粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动,由左手定则可知微粒沿逆时针方向转动,D正确。
本题难度:一般
Happiness is the interval between periods of unhappiness. 幸福是两段不幸福时期之间的间歇.