1、选择题 质子(
)和a粒子(
)由静止经相同加速电压加速后,垂直射入同一匀强电场,射出电场时,它们的横向侧移量之比是(?)
A.2:1
B.1:1
C.1:2
D.1:4,
参考答案:B
本题解析:略
本题难度:简单
2、计算题 一束初速度不计的电子流在经U =5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d =1.0cm,板长L =5.0cm,则

(1)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
(2)若在偏转电场右侧距极板右边缘X ="2.5" cm处放置一半径0.5 cm的光屏(中线过光屏中心且与光屏垂直),要使电子能从平行板间飞出,且打到光屏上,则两个极板上最多能加多大电压?
参考答案:(1)400V(2)两个极板最多能加200V的电压
本题解析:(1)加速电场:?
?
偏转电场:
?
?
?
?
?
V
两个极板最多能加400V的电压
(2)
?
?

?
?
V
两个极板最多能加200V的电压

点评:在列式计算时应注意不要提前代入数值,应将公式简化后再计算,这样可以减少计算量.
本题难度:一般
3、选择题 如右图所示,在光滑绝缘的水平桌面上固定放置一光滑、绝缘的挡板ABCD,AB段为直线形挡板,BCD段是半径为R的圆弧形挡板, 挡板处于场强为E的匀强电场中,电场方向与圆直径MN平行.现有一带电荷量为q、质量为m的小球静止从挡板上的A点释放,并且小球能沿挡板内侧运动到D点抛出,则( )

A.小球运动到N点时,挡板对小球的弹力可能为零
B.小球运动到N点时,挡板对小球的弹力可能为Eq
C.小球运动到M点时,挡板对小球的弹力可能为零
D.小球运动到C点时,挡板对小球的弹力一定大于mg
参考答案:C
本题解析:小球沿光滑轨道内侧运动到D点抛出,说明小球在N、C、M点的速度均不为零,
对N点:
,
必大于Eq,A、B均错误;
在C点:
,无法比较
与mg的大小,D错.C正确
故选C
点评:本题的关键是根据牛顿第二定律列出圆周运动向心力等式,根据等式分析
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,在x-y-z三维坐标系的空间,在x轴上距离坐标原点x0=0.1m处,垂直于x轴放置一足够大的感光片。现有一带正电的微粒,所带电荷量q=1.6×10-16C,质量m=3.2×10-22kg,以初速度v0=1.0×104m/s从O点沿x轴正方向射入。不计微粒所受重力。

(1)若在x≥0空间加一沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小E=1.0×104V/m,求带电微粒打在感光片上的点到x轴的距离;
(2)若在该空间去掉电场,改加一沿y轴正方向的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.1T,求带电微粒从O点运动到感光片的时间;
(3)若在该空间同时加沿y轴正方向的匀强电场和匀强磁场,电场强度、磁场强度大小仍然分别是E=1.0×104V/m和B=0.1T,求带电微粒打在感光片上的位置坐标x、y、z分别为多少。
参考答案:(1)0.25m(2)1.05×10-5s(3)0.027m
本题解析:(1)设带电微粒在电场中运动时间为t1,打在感光片上的点到x轴的距离为y1,则
?(2分)
?(2分)
?(2分)
得:y1=0.25m ?(1分)
(2)设带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径为R,运动周期为T,从O点运动到感光片的时间为t2,运动轨迹如图所示,则

由
?得:
=0.2m(2分)
由
?得:
?(1分)
由
得:
(2分)
=1.05×10-5s (1分)
(3)带电粒子在匀强电、磁场中,沿y轴做匀加速直线运动,在垂直于y轴平面做匀速圆周运动。设带电粒子打在感光片点的坐标为(x、y、z),则
x=x0="0.10m" (2分)
="0.276m=0.28m" (2分)
z=R-Rcosθ=0.0268m=0.027m ?(2分)
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,在xoy平面内第Ⅱ象限有沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为
N/C。y轴右侧有一个边界为圆形的匀强磁场区域,圆心O′位于x轴上,半径为r=0.02m,磁场最左边与y轴相切于O点,磁场方向垂直纸面向里。第Ⅰ象限内与x轴相距为
m处,有一平行于x轴长为
=0.04m的屏PQ,其左端P离y轴的距离为0.04m。一比荷为
C/kg带正电的粒子,从电场中的M点以初速度
m/s垂直于电场方向向右射出,粒子恰能通过y轴上的N点。已知M点到y轴的距离为s=0.01m,N点到O点的距离为
m,不计粒子的重力。求:


(1)粒子通过N点时的速度大小与方向;
(2)要使粒子打在屏上,则圆形磁场区域内磁感应强度应满足的条件;
(3)若磁场的磁感应强度为
T,且圆形磁场区域可上下移动,则粒子在磁场中运动的最长时间。
参考答案:(1)
m/s
(2)
(3)
本题解析:(1)设粒子通过N点时的速度为v,速度与竖直方向的夹角为θ,粒子进入电场后做类平抛运动有:

又由牛顿第二定律有: 
代入数据解得
m/s 

(2)由分析知粒子通过N点后将沿半径方向进入圆形磁场区域。
粒子垂直进入磁场做匀速圆周运动有:
粒子刚好打在P点时,磁感应强度最强设为
,此时粒子的轨迹半径为
由几何关系有: 
代入数据解得 
粒子刚好打在Q点时,磁感应强度最弱设为
,此时粒子的轨迹半径为
由几何关系有: 
代入数据解得 
综合得粒子要打在屏上磁感应强度满足: 
(3)粒子的轨迹半径为
m
设粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为α,弦长为
,由几何关系有:
要使粒子在磁场中运动的时间最长,则
解得 
设粒子在磁场中运动的周期为T有:
s
粒子在磁场中运动的最长时间为:
s

考点:带电粒子在电场及在磁场中的运动.
本题难度:困难