1、选择题 如图,空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开区域;如果这个区域只有电场,则粒子从B点离开场区;如果这个区域只有磁场,则粒子从D点离开场区;设粒子在上述三种情况下,从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3,比较t1、t2和t3的大小,则有(粒子重力忽略不计)

[? ]
A.t1=t2=t3
B.t2<t1<t3
C.t1=t2<t3
D.t1=t3>t2?
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,S为离子源,从其小孔发射出电量为q的正离子(初速度可认为为零),经电压为U0的电场加速后,沿AC方向进入匀强磁场中。磁场被限制在以O为圆心r为半径的圆形区域内,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。正离子从磁场射出后,打在屏上的P点,偏转距离CP与屏到O点的距离OC之比CP:OC=
。求:(1)正离子的质量;

(2)正离子通过磁场所需的时间。
?
参考答案:(1)?3qB2r2/2U0?(2)πBr2/2U
本题解析:(1)带电粒子从静止开始先在加速电场中做匀加速直线运动,

由动能定理得:
qUo=mv2/2-0?①
在磁场中匀速圆周运动的运动轨迹如
图所示,粒子才能出磁
场后匀速直线运动打在屏上的P点,
在磁场中解三角形得半径
R=
?r?②?
qvB=mv2/R?③
联立以上三式得m=3qB2r2/2U0
(2)由图可知,
∵CP:OC=
?∴∠POC=60° ∴∠AOP=120°∴∠α=60°
所以带电粒子在磁场中运动的时间为其周期的1/6
∵T=2πm/qB
∴t=T/6=πm/3qB=πBr2/2U。
本题难度:简单
3、选择题 如图6-11所示,两个完全相同的圆形线圈能在一个光滑的圆柱上自由移动,设大小不同、方向相同的电流I1、I2分别按图示方向通入圆形线圈,则两个线圈的运动情况( )

图6-11
A.都绕圆柱转动
B.彼此相向运动,具有大小相等的加速度
C.彼此相向运动,电流较大的加速度较大
D.彼此背向运动,电流较大的加速度较大
参考答案:B
本题解析:使用等效分析法,两个环形电流相当于两个磁极相反的小磁针,相互排斥;由牛顿第三定律可知,它们之间的作用力等大、反向,因此加速度大小相等、方向相反,故选B.
本题难度:简单
4、简答题 质量为m,电量为+q的小球以初速度
以与水平方向成θ角射出,如图4所示,如果在某方向加上一定大小的匀强电场后,能保证小球仍沿
方向做直线运动,试求所加匀强电场的最小值,加了这个电场后,经多长时间速度变为零?

参考答案:
?
本题解析:由题知小球在重力和电场力作用下沿
方向做直线运动,可知垂直
方向上合外力为零,或者用力的分解或力的合成方法,重力与电场力的合力沿
所在直线。
建如图5所示坐标系,设场强E与
成
角,则受力如图:

图5
由牛顿第二定律可得:
0?①
?②
由①式得:
?③
由③式得:
时,E最小为
其方向与
垂直斜向上,将
代入②式可得

即在场强最小时,小球沿
做加速度为
的匀减速直线运动,设运动时间为t时速度为0,则:
,可得:
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,在x-o-y坐标系中,以(r,0)为圆心,r为半径的圆形区域内存在匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。在y>r的足够大的区域内 ,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q,质量为m,不计质子所受重与及质子间相互作用力的影响。

小题1:求质子射入磁场时速度的大小:
小题2:若质子沿x轴正方向射入磁场,求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间。
参考答案:
小题1:
小题2:
本题解析:


本题难度:一般