1、计算题 如图所示,在直角坐标xoy内,在第1象限的区域I内存在垂直于纸面向外宽度为d的匀强磁场,区域Ⅱ内存在垂直于纸面向里宽度为
的匀强磁场;在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场,一质量为m带电量为+q的带电粒子从电场中的坐标为(-2h,
)点以速度
水平向右射出,经过原点O处射入区域I后垂直MN射入区域Ⅱ,(粒子的重力忽略不计)求:

小题1:区域I内磁感应强度B1的大小;
小题2:若区域Ⅱ内磁感应强度B2的大小是B1的整数倍,当粒子再次回到y轴时坐标可能值为多少?
参考答案:
小题1:
小题2:
本题解析:

本题难度:一般
2、计算题 (18分)如图所示,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于纸面向里。X轴下方有一匀强电场,电场强度为E、方向与y轴的夹角θ=45°且斜向上方。现有一质量为m电量为q的正离子,以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场,该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点(图中未画出)进入电场区域,离子经C点时的速度方向与电场方向相反。 不计离子的重力,设磁场区域和电场区域足够大, 求:

(1)C点的坐标;
(2)离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间;
(3)回答:离子从第三次过x轴到第四次过x轴的过程在做什么运动。并大致画出离子前四次穿越x轴在磁场和电场区域中的运动轨迹。
参考答案:(1)C点坐标为(
,0)。(2)
+
;(3)类平抛运动,轨迹如下图:

本题解析:(1)磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动,故有
①
由几何知识知,xC= (r+rcos450)=
③
故,C点坐标为(
,0) ③
(2)
=
④
设粒子从A到C的时间为t1,设粒子从A到C的时间为t1,由题意知
⑤
设粒子从进入电场到返回C的时间为t2,其在电场中做匀变速运动,由牛顿第二定律和运动学知识,有
⑥

及
⑦
联立⑥⑦解得
⑧
设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为t3,由题意知
⑨
故而,设粒子从A点到第三次穿越x轴的时间为

考点:带电粒子在电场中的运动(类平抛运动)、带电粒子在匀强磁场中的运动
本题难度:困难
3、选择题 地球大气层外有一层复杂的电离层,既分布有地磁场,也分布有电场.假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图所示的电场和磁场;电场的方向在纸面内斜向左下方,磁场的方向垂直纸面向里.此时一带电宇宙粒子恰以速度v垂直于电场和磁场射入该区域,不计重力作用,则在该区域中,有关该带电粒子的运动情况可能的是(? )

A.仍做直线运动
B.立即向左下方偏转
C.立即向右上方偏转
D.可能做匀速圆周运动
参考答案:选A、B、C.
本题解析:因Eq与Bqv二者开始时方向相反,当二者相等时,A正确;当Eq>Bqv时,向电场力方向偏,当Eq<Bqv时,向洛伦兹力方向偏,B、C正确;有电场力存在,粒子不可能做匀速圆周运动,D错.
本题难度:一般
4、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,S1、S2为板上正对的小孔,N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于纸面向外和向里,磁场区域右侧有一个荧光屏,取屏上与S1、S2共线的O点为原点,向上为正方向建立x轴。M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间,电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略。
(1)当两板间电势差为U0时,求从小孔S2射出的电子的速度v0;
(2)求两金属板间电势差U在什么范围内,电子不能穿过磁场区域打到荧光屏上:
(3)若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上,试在图上定性地画出电子运动的轨迹;
(4)求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系。

参考答案:解:(1)根据动能定理,得
解得
(2)欲使电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上,应有
而
,解得
(3)电子穿过磁场区域而打到荧光屏上时运动的轨迹如图所示

(4)若电子在磁场区域做圆周运动的轨道半径为r,穿过磁场区域打到荧光屏上的位置坐标为x,则由(3)巾的轨迹图可得
注意到
和
所以,电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系为

本题解析:
本题难度:困难
5、填空题 如图所示,质量为m,带电量为+q的粒子,从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入。已知两板间距为d,磁感强度为B,这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计)。今将磁感强度增大到某值,则粒子将落到极板上。当粒子落到极板上时的动能为______。

参考答案:(mv2-qdvB)/2
本题解析:
本题难度:一般