1、选择题 如图8所示,两根平行放置的竖直导电轨道处于匀强磁场中,轨道平面与磁场方向垂直。当接在轨道间的开关S断开时,让一根金属杆沿轨道下滑(下滑中金属杆始终与轨道保持垂直,且接触良好)。下滑一段时间后,闭合开关S。闭合开关后,金属杆沿轨道下滑的速度—时间图像不可能为


参考答案:D
本题解析:
分析:闭合开关S后,金属杆切割磁感线,产生感应电流,金属杆将受到竖直向上的安培力,安培力可能大于、等于或小于重力,可判断金属杆的运动情况,根据安培力大小与速度大小成正比,分析金属杆的运动情况.
解:A、闭合开关S后,若金属杆所受的安培力与重力大小相等,方向相反,金属杆将做匀速运动.故A正确.
B、闭合开关S后,若金属杆所受的安培力小于重力,金属杆将做加速运动,随着速度增大,安培力增大,金属杆的加速度减小,速度图象的斜率减小.故B正确.
C、闭合开关S后,若金属杆所受的安培力大于重力,金属杆将做减速运动,随着速度减小,安培力减小,金属杆的加速度减小,速度图象的斜率减小.故C正确.
D、由于安培力的大小与速度成正比,速度增大,安培力也增大,则金属杆所受的合力会减小,加速度减小,不可能做匀加速运动.故D错误.
故选D
本题难度:简单
2、选择题 如图,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场的方向竖直向下,磁场方向水平(图中垂直纸面向里),一带电油滴P恰好处于静止状态,则下列说法正确的是

[? ]
A.若仅撤去电场,P可能做匀加速直线运动
B.若仅撤去磁场,P可能做匀加速直线运动
C.若给P一初速度,P可能做匀速直线运动
D.若给P一初速度,P可能做逆时针方向的匀速圆周运动
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图1所示,纸面表示竖直平面,过P点的竖直线MN左侧空间存在水平向右的匀强电场,右侧存在竖直向上的匀强电场,两个电场的电场强度大小相等。一个质量为m、带电量为+q的小球从O点开始以竖直向上的速度v0抛出,恰能水平地通过P点,到达P点时的速度大小仍为v0。从小球到达P点时起,在空间施加一个垂直纸面向外的周期性变化的磁场,磁感应强度随时间变化的图象如图2所示(其中t1、t2为未知的量,
),同时将P点左侧的电场保持大小不变而方向改为竖直向上,经过一段时间又后,小球恰能竖直向上经过Q点,已知P、Q点处在同一水平面上,间距为L。(重力加速度为g)
(1)求OP间的距离;
(2)如果磁感应强度B0为已知量,试写出t1的表达式;(用题中所给的物理量的符号表示)
(3)如果小球从通过P点后便始终能在电场所在空间做周期性运动,但电场存在理想的右边界MN(即M"N"的右侧不存在电场),且Q点到M"N"的距离为
。当小球运动的周期最大时:
a.求此时的磁感应强度B0及小球运动的最大周期T;
b.画出小球运动一个周期的轨迹。

参考答案:解:(1)小球由O到P运动过程中,竖直方向做匀减速直线运动,水平方向做匀加速直线运动,令运动时间为t,由运动学规律有
水平位移
竖直位移
所求OP间距离
(2)设电场强度的大小为E,考虑小球在OP间运动过程,由牛顿第二定律和运动学规律
竖直方向:
水平方向:

可得:
上式表明,小球通过P点后,在0~t1时间内沿水平方向做匀速直线运动,在t1~(t1+t2)时间内做匀速率圆周运动。
设小球在磁场中做圆周运动的周期为T0,若竖直向上通过Q点,由图1分析可知必有以下两个条件:
,其中R为圆周运动的轨道半径

由牛顿第二定律和圆周运动规律有:


解得:
(3)a.小球运动的速率始终不变,当R变大时,T0也增加,在小球不飞出电场的情况下,当小球运动的周期T最大时,图1中圆轨迹右侧恰好跟M"N"相切,为使小球从通过P点后能做周期性运动,需满足t1=t2
有:
解得:
而
可知小球在电场中运动的最大周期:
b.答图如图2所示

本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 在LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示,则下列说法正确的是?(?)

A.若磁场正在增强,则电容器上极板带正电
B.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电
C.若电容器正在放电,则电容器上极板带正电
D.若电容器在充电,则自感电动势的方向与电流的方向相反
参考答案:B
本题解析:考点:
分析:图为LC振荡电路,当电容器充电后与线圈相连,电容器要放电,线圈对电流有阻碍作用,使得Q渐渐减少,而B慢慢增加,所以电场能转化为磁场能.
解答:解:A、若磁场正在增强,电容器放电,根据右手定则可知电容器下极带正电.故A错误
B、若磁场正在减弱,由楞次定律可得线圈上端为正极,电容器被充电则上极带正电.故B正确
C、若电容器正在放电.由安培定则可得电容器下极带正电.故C错误;
D、若电容器正在冲电,则线圈自感作用,阻碍电流的减小,则自感电动势的方向与电流的方向相同,故D错误;
故选:B
点评:穿过线圈磁通量变化,从中产生感应电动势,相当于电源接着电容器.
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,一价氢离子(
H)和二价氦离子(
He)的混合体,经同一加速电场后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后打在同一荧光屏上,则它们( )

A.同时到达屏上同一点
B.先后到达屏上同一点
C.同时到达屏上不同点
D.先后到达屏上不同点
参考答案:B
本题解析:设加速电场的宽度为d1,离子在加速电场中运动时间t1=
,经加速电场后速度v0=
;设偏转电场的极板长为L,极板间距离为d2,离子在偏转电场中运动时间t2=
=
,由于两离子的比荷不相同,可知两离子通过电场的时间不相同,它们先后到达屏上.经偏转电场后,离子的偏移量y=
·
·
=
,可知两离子到达屏上同一点,故选项B正确.
本题难度:一般
Weak men are crushed by detraction, but the brave hold on and succeed. 贬抑只能压倒弱者,勇者则能坚持到胜利.