1、简答题 、如图所示的两平行金属板间存在着匀强电场和匀强磁场(磁场未画出).金属板长为L,一带电粒子从两板正中沿平行于金属板的方向,以初速v0射入,粒子的质量为m,电量为q,电场强度大小为E,方向如图.

(1)要使带电粒子沿直线通过场区,磁感强度的方向和大小如何?
(2)这时撤去电场而保留磁场,如果带电粒子不会与金属板相撞,而是从右侧飞离场区,那么带电粒子通过场区的过程中,将偏移多大距离?
参考答案:(1)?
?(2)
本题解析:

本题难度:一般
2、计算题 如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电量为+q,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔 Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为a=45°,孔Q到板的下端C的距离为L。当M、N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上。求

(1)两板间电压的最大值Um;
(2)CD板上可能被粒子打中的区域的长度
(3)粒子在磁场中运动的最长时间tm。
参考答案:(1)
;(2)
;(3)
本题解析:
(1)M、N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上,所以圆心在C点,CH=QC=L,故半径R1="L"
?
又因
?

?
?
(2)设轨迹与CD板相切于K点,半径为R2,在△AKC中:
?
?
长等于
?
板上可能被粒子打中的区域的长度
:
(3)打在QE间的粒子在磁场中运动的时间最长,均为半周期:
?

本题难度:一般
3、简答题 初速度为零的离子经过电势差为U的电场加速后从离子枪T中水平射出,经过一段路程后进入水平放置的两平行金属板MN和PQ之间.离子所经过空间存在一磁感强度为B的匀强磁场,如图所示,(不考虑重力作用)离子的荷质比 q/m(q、m分别是离子的电量与质量)在什么范围图内,离子才能打在金属板上?

参考答案:
本题解析:

本题难度:一般
4、选择题 如图7所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则? ( )

A.如果B增大,vm将变大
B.如果α变大,vm将变大
C.如果R变大,vm将变大
D.如果m变小,vm将变大
参考答案:BC
本题解析:以金属杆为研究对象,受力如图所示.
根据牛顿第二定律得
mgsinα-F安=ma,其中F安=
.
当a→0时,v→vm,
解得vm=
,
结合此式分析即得B、C选项正确.
本题难度:一般
5、计算题 如图所示的装置可测离子的比荷(荷质比)。离子源A产生初速度可忽略不计的正离子,被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,然后从O点垂直射入匀强偏转电场,能正好从HM极板上的小孔S射出,立即进入垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场区,最后打在水平放置的底片D1D2的D点(底片右端D1紧靠小孔S)。已知HO=d,HS=2d,DS=L,忽略粒子所受重力,试求:
(1)偏转电场场强E的大小;
(2)离子的比荷。

参考答案:解:(1)在加速电场中,根据动能定理:
在偏转电场中:横向位移
运动时间
加速度
由①②③④得
(2)离开偏转电场时,横向速度
速度偏向角的正切
由②③⑥⑦得
离开偏转电场时速度
在磁场中,由几何知识得圆运动半径
洛伦兹力提供向心力
由⑨⑩
得粒子的比荷
本题解析:
本题难度:困难