1、选择题 如图所示,有一混合正离子束先后通过正交的电场、匀强磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径r相同,则它们一定具有相同的( )

A.速度
B.比荷
C.电荷量
D.质量
参考答案:AB
本题解析:正交电场磁场区域I是一个速度选择器,当
时,正离子束在区域I中不偏转,此时
,这些正离子具有相同的速度;匀强磁场区域Ⅱ是一个质谱仪,当离子以相同的速度进入磁场后,由
可知
,在同一磁场中,如果v相同,偏转半径又相同,则离子的
即比荷相同。故AB正确
本题难度:一般
2、计算题 如图是一种测量血管中血流速度的仪器的示意图,在动脉两侧分别安装电极并加磁场,电极的连线与磁场方向垂直.设血管的直径为2 mm,磁场的磁感应强度为0.08 T,测得两极间的电压为0.10 mV,则血流速度为多少?

参考答案:解:血液中有大量的正、负离子,当血液流动时,血液中的正、负离子受到相反方向的洛伦兹力,使血管的上、下壁出现等量的异种电荷,使血管内形成一个竖直方向的电场,这样,正、负离子同时受到一个电场力的作用.当离子受到的电场力与洛伦兹力平衡时,血液上、下壁间形成一个稳定电场,血液在血管中稳定流动,设流速为v ,则:

故:
=0. 625 m/s
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 在xoy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E,场强大小为32N/C,在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T,如图(13)所示。一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以υ0=2×103m/s的初速度进入磁场,已知微粒的带电量为q=5×10-18C,质量为m=1×10-24kg,(不计微粒所受重力),求:
(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标;
(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;
(3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标。
参考答案:
(1)位置坐标(-4×10-3m, -4×10-3m) (2)
?
(3)离开电、磁场时的位置坐标 (0,? 0.012m)
本题解析:(1)带电微粒从O点射入磁场,运动轨迹如图,第一次经过磁场边界上的A点,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得:
?………………………………………………………①(2分)
m ………………………………………………②(2分)
A点位置坐标(-4×10-3m, -4×10-3m)…………………………………③(1分)
(2)设带电微粒在磁场中做圆周运动的周期为
………………………………………………………………④(2分)
t=tOA+tAC=
?…………………………………………………⑤(2分)
代入数据解得t=T=1.256×10-5s …………………………………………⑥(2分)
(3)微粒从C点沿y轴正方向进入电场,做类平抛运动
?………………………………………………………………⑦(2分)
?……………………………………………………⑧(2分)
?………………………………………………………………⑨(1分)
代入数据解得
m?…………………………………………⑩(1分)
m="0.012m" ……………………⑽(2分)
离开电、磁场时的位置坐标 (0,? 0.012m) ……………………………⑾(1分)?

本题难度:一般
4、选择题 如图,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套一个带正电的小球。O点为圆环的圆心,a、b、c为圆环上的三个点,a点为最高点,c点为最低点,Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是

[? ]
A.当小球运动的弧长为圆周长的1/4时,洛仑兹力最大
B.当小球运动的弧长,为圆周长的1/2时,洛仑兹力最大
C.小球从a点到b点,重力势能减小,电势能增大
D.小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 (12分)如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E=4×105 N/C、方向水平向左的匀强电场,在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.质荷比为
=4×10-10 kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以初速度v0=2×107 m/s垂直x轴射入电场,OA=0.2 m,不计重力.求:
(1)粒子经过y轴时的位置到原点O的距离;
(2)若要求粒子不能进入第三象限,求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况.)

参考答案:(1)0.4 m?(2)B≥(2
+2)×10-2 T
本题解析:(1)设粒子在电场中运动的时间为t,粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y,
则:sOA=
at2?(1分)
a=
? (1分)
E=
?(1分)
y=v0t? (2分)
联立解得a=1.0×101 91ExaM.org5 m/s2 t=2.0×10-8 s y=0.4 m?(1分)
(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为:vx=at=2×107 m/s
粒子经过y轴时的速度大小为:v=
=2
×107 m/s? (1分)
与y轴正方向的夹角为θ,θ=arctan
=45°(1分)
要使粒子不进入第三象限,如图所示,此时粒子做匀速圆周运动的轨道半径为R,则:

R+
R≤y? (2分)
qvB=m
? (1分)
联立解得B≥(2
+2)×10-2 T.?(1分)
本题难度:一般