1、计算题 如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限和第Ⅲ象限存在着电场强度均为E的匀强电场,其中第Ⅰ象限电场沿x轴正方向,第Ⅲ象限电场沿y轴负方向.在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在着磁感应强度均为B的匀强磁场,磁场方向均垂直纸面向里.有一个电子从y轴的P点以垂直于y轴的初速度v0进入第Ⅲ象限,第一次到达x轴上时速度方向与x轴负方向夹角为45°,第一次进入第Ⅰ象限时,与y轴夹角也是45°,经过一段时间电子又回到了P点,进行周期性运动.已知电子的电荷量为e,质量为m,不考虑重力和空气阻力.求:

(1)P点距原点O的距离;
(2)电子从P点出发到第一次回到P点所用的时间.
参考答案:
⑵在一个周期内,设在第Ⅲ象限运动时间为t3,在第Ⅱ象限运动时间为t2,在Ⅰ象限运动时间为t1,在第Ⅳ象限运动时间为t4
在第Ⅲ象限有
解得
?在第Ⅱ象限电子做圆周运动,周期
在第Ⅱ象限运动的时间为
由几何关系可知,电子在第Ⅰ象限的运动与第Ⅲ象限的运动对称,沿x轴方向做匀减速运动,沿y轴方向做匀速运动,到达x轴时垂直进入第四象限的磁场中,速度变为υ0.
在第Ⅰ象限运动时间为
电子在第Ⅳ象限做四分之一圆周运动,运动周期与第Ⅲ周期相同,即
在第Ⅳ象限运动时间为
电子从P点出发到第一次回到P点所用时间为

本题解析:⑴解一:电子在第Ⅲ象限做类平抛运动,沿y轴方向的分速度为
?设OP=h,则
?可得
解二:经分析可知在第四象限中电子做匀速圆周运动,故可知OP的距离就是圆周运动的半径:

由
得
本题难度:一般
2、简答题
(1)a球的比荷k(即电荷量与质量之比)
(2)过O点后,粘在一起的两个小球再次到达虚线MN上的位置坐标。(结果用E、B、l表示)
参考答案:(1)
(2)
本题解析:

本题难度:一般
3、选择题 如图甲所示,在空间存一个变化的电场和一个电变化的磁场,电场的方向水平向右(图甲中由B到C),电场强度的大小随时间变化情况如图乙所示;磁感应强度方向垂直于纸面,磁感应强度的大小随时间变化情况如图丙所示。在t=1 s时,从A沿AB方向(垂直于BC)以初速度v0射出第一个粒子,并在此之后,每隔2 s有一相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出,射出的粒子均能击中C点。若AB=BC=l,且粒子由A运动到C的时间均小于1 s,不计空气阻力及电磁场变化不定产生的影响,则以下说法正确的是

[? ]
A.磁场方向垂直纸面向外
B.电场强度E0和磁感应强度B0的比值E0/B0=2v0
C.第一个粒子由A运动到C所经历的时间t1=
D.第二个粒子到达C点的动能等于第一个粒子到C点的动能
参考答案:ABC
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 在xoy平面内,x轴的上方有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图所示,x轴的下方有匀强电场,电场强度为E,方向与y轴的正方向相反。今有电量为-q、质量为m的粒子(不计重力),从坐标原点沿y轴的正方向射出,射出以后,第三次到达x轴时,它与O点的距离为L,问:
(1)粒子射出时的初速度多大?
(2)粒子运动的总路程为多少?

参考答案:(1)BqL/4m
(2)
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图甲所示,在光滑绝缘的水平桌面上建立一xoy坐标系,平面处在周期性变化的电场和磁场中,电场和磁场的变化规律如图乙所示(规定沿+y方向为电场强度的正方向,竖直向下为磁感应强度的正方向)。在t=0时刻,一质量为10g、电荷量为0.1C的带电金属小球自坐标原点O处,以v0=2m/s的速度沿x轴正方向射出。已知E0=0.2N/C、B0=0.2T.求:
(1)t=1s末速度的大小和方向;
(2)1s~2s内,金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期;
(3)(2n-1)s~2ns(n=1,2,3,……)内金属小球运动至离x轴最远点的位置坐标。

参考答案:解析:(1)在0~1s内,金属小球在电场力作用下,在x轴方向上做匀速运动
y方向做匀加速运动
?
1s末粒子的速度
?
设v1与x轴正方向的夹角为,则
?
(2)在1s~2s内,粒子在磁场中做圆周运动,由牛顿第二定律
得
粒子做圆周运动的周期
(3)粒子运动轨迹如图所示
?
(2n-1)s末粒子的坐标为
(m)
(m)
此时粒子的速度为
?

带电粒子在(2n-1)s~2ns(n=1,2,3…)内做圆周运动的轨迹如图所示
?
半径
m
(2n-1)s~2ns(n=1,2,3,……)内粒子运动至离x轴最远点坐标为
m?
m
本题解析:
本题难度:困难