1、选择题 环形对撞机是研究高能粒子的重要装置.带电粒子在电压为U的电场中加速后注入对撞机的高真空圆环形状的空腔内,在匀强磁场中,做半径恒定的圆周运动带电粒子,且局限在圆环空腔内运动,粒子碰撞时发生核反应.关于带电粒子的比荷
,加速电压U和磁感应强度B以及粒子运动的周期T的关系,下列说法中正确的是( )
①对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越大
②对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越小
③对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期T越小
④对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期T都不变.
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
参考答案:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力可知:Bqv=mv2R得R=mvqB(1)
而粒子在电场中被加速,则有:12mv2=qU (2)
将(1)(2)两式联立可得:R=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 电场线可以直观地描述电场的方向和强弱.关于电场线,下列说法正确的是( )
A.电场线上某点的切线方向为该点的电场方向
B.在同一电场中,电场线密集的地方电场弱
C.在同一电场中,电场线稀疏的地方电场强
D.电场线在电场中真实存在
参考答案:A、电场线的切线方向即为场强的方向,故A正确;
B、电场线的疏密代表电场的强弱,故电场线越密的地方场强越强,故BC错误;
D、电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线,它不是真实存在的曲线.故D错误;
故选:A
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 等量异号点电荷+Q和
Q处在真空中,O为两点电荷连线上偏向+Q方向的一点,以O点为圆心画一圆,圆平面与两点电荷的连线垂直,P点为圆上一点,则下列说法正确的是

A.圆上各点的电场强度相同
B.圆上各点的电势相等
C.将试探电荷+q由P点移至O点电场力做正功
D.将试探电荷+q由P点移至O点,它的电势能变大
参考答案:BD
本题解析:A、根据等量异号点电荷电场线的分布情况可知,圆上各点的电场强度大小相等,但方向不同,所以电场强度不相同,故A错误.
B、根据等量异号点电荷等势面的分布情况和对称性可知,圆上各点的电势相等,故B正确.
C、D根据圆面上的场强分布情况(P点的场强方向斜向右上方,其它各点类似)可知正电荷从P点到O点电场力做负功,电势能增大,选项C 错误,D 正确。
故选:BD.
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,平行线为方向未知的匀强电场的电场线,把1.0×10-6C的负电荷从A点移到B点,电场力做了2×10-6J的正功。AB间距离为2cm。求:
(1)匀强电场的场强为多少?什么方向?
(2)若B点的电势为1V,则A点电势jA为多少?
参考答案:(1) 200V/m场强方向沿电场线斜向上(2)
=-1V
本题解析:(1)由U=W/q得:
V=-2V…………………5分
由E=U/d得:
=200V/m…………………5分
场强方向沿电场线斜向上…………………2分
(2)
-2V,
="1V" ,
=-1V…………………6分
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,质量为m、带电荷量为+q的小球(可看成质点)被长度为r的绝缘细绳系住并悬挂在固定点O,当一颗质量同为m、速度为v0的子弹沿水平方向瞬间射入原来在A点静止的小球,然后整体一起绕O点做圆周运动。若该小球运动的区域始终存在着竖直方向的匀强电场,且测得在圆周运动过程中,最低点A处绳的拉力TA=2mg,求:

(1)小球在最低点A处开始运动时的速度大小;
(2)匀强电场的电场强度的大小和方向;
(3)子弹和小球通过最高点B时的总动能。
参考答案:(1)?vA共=
v0
(2)E=
?竖直向上
(3) EkB=
mv20-4mgr
本题解析:(1)mv0=2mvA共
vA共=
v0
(2)qE=2mv2A共/r
E=

E的方向是: 竖直向上
(3)在AB过程中应用动能定理有:
qE·2r-2mg·2r=EkB-
·2mv2共
∴EkB=
mv20-4mgr
本题难度:一般