1、计算题 如图所示,匀强磁场中放置一与磁感线平行的薄铅板,一个带电粒子进入匀强磁场,以半径R1=20 cm做匀速圆周运动.第一次垂直穿过铅板后以半径R2=19 cm做匀速圆周运动,则带电粒子能够穿过铅板的次数是多少?(全过程粒子带电量不变,不计重力)
参考答案:解析:粒子每穿过铅板一次损失的动能都相同,但是粒子每穿过铅板一次其速度的减少却是不同的,速度大时,其速度变化量小;速度小时,速度变化量大.但是粒子每次穿过铅板时受铅板的阻力相同,所以粒子每次穿过铅板克服阻
力做的功相同,因而每次穿过铅板损失的动能相同
.
粒子每穿过铅板一次损失的动能为:
ΔEk=mv12-mv22=(R12-R22)
粒子穿过铅板的次数为:
n===10.26次,取n=10次.
答案:10
本题解析:略
本题难度:简单
2、计算题 (19分)在图所示的坐标系中,x轴水平,y轴垂直,x轴上方空间只存在重力场,第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面向里的匀强磁场,在第Ⅳ象限由沿x轴负方向的匀强电场,场强大小与第Ⅲ象限存在的电场的场强大小相等。一质量为m,带电荷量大小为q的质点a,从y轴上y=h处的P1点以一定的水平速度沿x轴负方向抛出,它经过x= -2h处的P2点进入第Ⅲ ]象限,恰好做匀速圆周运动,又经过y轴上的y= -2h的P3点进入第Ⅳ 象限,试求:

⑴质点
到达P2点时速度的大小和方向;
⑵第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小;
⑶质点a进入第Ⅳ象限且速度减为零时的位置坐标
参考答案:(1)v=2
,其方向与
轴负向夹角?θ=45°(2)
(3)
本题解析:(19分)如图所示。

(1)质点在第Ⅱ象限中做平抛运动,设初速度为v0,由
……①?(2分)
2h=v0t…… ②?(2分)
解得平抛的初速度?
?(1分)
在P2点,速度v的竖直分量
(1分)
所以,v=2
,其方向与
轴负向夹角?θ=45°?(1分)
(2)带电粒子进入第Ⅲ象限做匀速圆周运动,必有
mg=qE……③?(2分)
又恰能过负y轴2h处,故
为圆的直径,转动半径
R=
?…… ④(1分)
又由?
……⑤ (1分).
可解得 E ="mg/q" (1分);
B =
(2分)
(3)带电粒以大小为v,方向与x轴正向夹45°角进入第Ⅳ象限,所受电场力与重力的合力为
,方向与过P3点的速度方向相反,故带电粒做匀减速直线运动,设其加速度大小为a,则:
……?⑥(2分);?
由
(2分)
由此得出速度减为0时的位置坐标是
(1分)
本题难度:一般
3、选择题 带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用.下列表述正确的是( )
A.洛伦兹力对带电粒子做功
B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能
C.洛伦兹力的大小与速度无关
D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
参考答案:B
本题解析:
A、洛伦兹力与运动方向永远垂直,所以洛伦兹力永远不做功,A选项错误
B、洛伦兹力只改变速度方向,不改变速度大小,所以洛伦兹力不改变带电粒子的动能,B选项正确
C、有
可知,洛伦兹力的大小与速度有关,C选项错误
D、洛伦兹力与运动方向垂直,只改变速度方向,不改变速度大小,D选项错误
故选B
点评:容易题,在研究洛伦兹力时,我们只讨论电荷的运动方向与磁场垂直的情况,由左手定则可知,洛伦兹力的方向既与磁场垂直,又与电荷的运动方向垂直,即洛伦兹力垂直于v和 B两者决定的平面。由于洛伦兹力总是跟运动电荷的速度垂直,所以洛伦兹力对运动电荷不做功,洛伦兹力只能改变电荷速度方向,不能改变速度的大小。
本题难度:简单
4、选择题 关于带电粒子所受洛伦兹力F和磁感应强度B及粒子速度v三者之间的关系,下列说法中正确的是( )
A.F、B、v三者必定均保持垂直
B.F必定垂直于B、v,但B不一定垂直于v
C.B必定垂直于F、v,但F不一定垂直于v
D.v必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B
参考答案:B
本题解析:根据左手定则,洛伦兹力方向垂直于磁场方向和粒子的速度方向,即垂直于磁场方向和速度方向所决定的平面,但是磁场方向与速度方向不一定垂直.故B正确,A、C、D错误.
故选B.?
点评:解决本题的关键掌握左手定则,会通过左手定则判断磁场方向、速度方向和洛伦兹力方向的关系.
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,空间有垂直于xoy平面的匀强磁场。t=0时刻,一电子以速度
经过x轴上的A点,沿
轴正方向进入磁场。A点坐标为
,其中R为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径。不计重力影响,则以下结论正确的是(?)

A.电子经过y轴时,速度大小仍为
B.电子在
时,第一次经过y轴
C.电子第一次经过y轴的坐标为
D.电子第一次经过y轴的坐标为
参考答案:ABD
本题解析:A、因为带电粒子在磁场中运动受到的洛伦兹力不做功,所以速度大小不变;正确
B、设偏转角度为θ,由图可得
,
,
;正确
CD、由图可知与y轴交点到O点的距离为
,在负半轴上,所以电子第一次经过y轴的坐标为
;C错D对
故选ABD
点评:难题。在研究带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动规律时,着重把握”一找圆心,二找半径
,三找周期
或时间”的规
本题难度:一般