1、简答题 如图所示,在x轴上方有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的均匀磁场,x轴下方有电场为E、方向竖直向下的均匀电场,现有一质量为m、电量为q的粒子从y轴上某一点由静止开始释放,重力忽略不计,为使它能到达x轴上位置为x=L的一点Q,求:
(1)释放的粒子带何种电荷?
(2)释放点的位置?
参考答案:(1)磁场对运动的电荷才可能有力的作用,所以若从静止释放,只能放在电场中,粒子在电场力作用下运动,所以粒子放在y轴的负半轴上且在电场力作用下向上运动,
而电场强度方向向下,所以该粒子带负电.
(2)设释放点距离原点的距离为y,则根据动能定理得:
Eqy=12mv2①
粒子垂直磁场方向进入磁场,在磁场中运动半个圆弧又进入电场,在电场中先做匀减速运动后做匀加速运动,又垂直x轴射入磁场,又经过半个圆弧进入电场,要使它能到达x轴上位置为x=L的一点Q,则要求2nr=L(n=1、2、3…)
所以有:2nmvBq=L②
由①②解得:
y=B2L2q8n2Em(n=1、2、3…)
答:(1)释放的粒子带负电荷;
(2)释放点的位置为在y轴负半轴,距离0点B2L2q8n2Em(n=1、2、3…)处.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心在O点、半径为r,内壁光滑,A、B两点分别是圆弧的最低点和最高点.该区间存在方向水平向右的匀强电场,一质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变),经C点时速度最大,O、C连线与竖直方向的夹角θ=60°,重力加速度为g.
(1)求小球所受到的电场力大小;
(2)小球在A点速度v0多大时,小球经B点时对轨道的压力最小?
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界.一质量为m、电荷量为?q?的粒子在纸面内从O点射入磁场.若粒子速度为v0,最远能落在边界上的A点.下列说法正确的有( )
A.若粒子落在A点的左侧,其速度一定小于v0
B.若粒子落在A点的右侧,其速度一定大于v0
C.若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能小于v0-
D.若粒子落在A点左右两侧d的范围内,其速度不可能大于v0+
参考答案:当从O点垂直射入磁场时,OA距离最大,最大距离为2r,如图示
? 又r=mvqB,
?所以.OA=2mv0qB.
? A.当粒子打在A点的左侧,其速度可能等于或大于v0,因为速度方向未知,离子的入射方向只要偏左或偏右即可,故A错误.
? B.由于速度等于v0时最远到达A,故要使最远点到达A右侧,速度必须大于v0,故B正确.
? C.当粒子从O点垂直射入磁场时,若刚好达到A点左侧距离d处,则有
? 2mv0qB-d=2mvqB
? 解得v=v0-qBd2m
? 同B项,要满足条件,速度必须大于v,故C正确
? ?D.由于粒子是沿任意方向飞入,所示速度极大的粒子仍可满足条件.故D错误.
故选BC.
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 如图所示,质量为m的小球,在外力作用下,由静止开始从水平轨道的A点出发做匀加速直线运动,到达B点时撤消外力.小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处,试求小球在AB段运动的加速度.
参考答案:设小球在AB段运动的加速度为a,则
小球从A到B过程有:SAB=VB2a2----(1)
小球从B到C过程有:-mg2R=12mVC2-12mVB2----(2)
小球在C处,恰能做圆周运动,有:mg=mVCR2------(3)
小球从C到A做平抛运动,有:SAB=VCt---(4)
2R=12gt2--(5)
联立以上方程组,得a=54g
答:小球在AB段运动的加速度为54g
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列说法中正确的是?

[? ]
A.小球通过最高点的最小速度为
B.小球通过最高点时受到的弹力一定竖直向上
C.小球在水平线ab以下管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
D.小球在水平线ab以上管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单