1、计算题 (11分)如图所示,纸平面内一带电粒子以某一速度做直线运动,一段时间后进入一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后从上板边缘平行于板面进入两面平行的金属板间,两金属板带等量异种电荷,粒子在两板间经偏转后恰从下板右边缘飞出。已知带电粒子的质量为m,电量为q,其重力不计,粒子进入磁场前的速度方向与带电板成θ=60°角。匀强磁场的磁感应强度为B,带电板板长为L,板间距为d,板间电压为U。试解答:
(1)上金属板带什么电?
(2)粒子刚进入金属板时速度为多大?
(3)圆形磁场区域的最小面积为多大?
2、选择题 (2010年高考江苏卷)如图所示,在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,附加磁场区域的对称轴OO′与SS′垂直.a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场,它们的速度大小相等,b的速度方向与SS′垂直,a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为α、β,且α>β.三个质子经过附加磁场区域后能到达同一点S′,则下列说法中正确的有( )
A三个质子从S运动到S′的时间相等
B.三个质子在附加磁场以外区域运动时,运动轨迹的圆心均在OO′轴上
C.若撤去附加磁场,a到达SS′连线上的位置距S点最近
D.附加磁场方向与原磁场方向相同
3、计算题 在一真空室内存在着匀强电场和匀强磁场,电场与磁场的方向相同,已知电强E=40.0V/m,磁感应强度B=0.30T。如图所示,在该直空室内建立O-xyz三维直角坐标系,其中z轴竖直向上。质量kg、带负电的质点以速度v0=100m/s沿+x方向做匀速直线运动,速度方向与电场、磁场垂直,取g=10m/s2。
(1)求质点所受电场力与洛伦兹力大小之比;
(2)求带电质点的电荷量;
(3)若在质点通过O点时撤去磁场,求经过时间t=0.20s带电质点的位置坐标。
4、计算题 如图所示,Oxyz坐标系的y轴竖直向上,坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向与x轴平行,从y轴上的M(0、H、0)点无初速释放一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球,它落在xOy平面上的N(l、0、b)点(l>0, b>0)。若撤去磁场则小球落在xoz平面的P(l、0、b)点,已知重力加速度为g。
(1)已知磁场方向与某个坐标轴平行,请确定其可能的具体方向;
(2)求出电场强度的大小;
(3)求出小球落至N点时的速率。
5、选择题 带电粒子以速度v沿CB方向射入一横截面为正方形的区域.C、B均为该正方形两边的中点,如图13所示,不计粒子的重力.当区域内有竖直方向的匀强电场E时,粒子从A点飞出,所用时间为t1;当区域内有垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场时,粒子也从A点飞出,所用时间为t2,下列说法正确的是( )
A.t1<t2?B.t1>t2?
C.=v?D.=v