1、填空题  如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，两板间距离为20cm，要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v=?m/s。a是电源的?极。

参考答案：2200?正

本题解析：根据左手定则，正电荷向上偏，负电荷向下偏，所以上板带正电，即a是电源的正极．两板上有电荷，在两极板间会产生电场，电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．有?所以：
点评：解决本题的关键掌握等离子体进入磁场受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则，正电荷向上偏，负电荷向下偏，在两极板间会产生电场，电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．

本题难度：一般

2、计算题  如图所示，两块水平放置、相距为的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧长度为的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。喷墨打印机的喷口可在两极板左侧上下自由移动，并且从喷口连续不断喷出质量均为、速度水平且大小相等、带等量电荷的墨滴。调节电源电压至，使墨滴在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动。（重力加速度为）

（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；
（2）要使墨滴不从两板间射出，求墨滴的入射速率应满足的条件。

参考答案：(1)带负电荷??（2）

本题解析：(1)墨滴在电场左侧区域做匀速直线运动，有?①?
得?②?
由于电场方向向下，电荷所受电场力向上，可知墨滴带负电荷?
（2）墨滴进入电场、磁场共存区域后，重力与电场力平衡，洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力

?③?
从上极板边缘射进的墨滴最容易从两板间射出，只要这个墨滴没有射出，其他墨滴就都不会射出。若墨滴刚好由极板左侧射出，则
?④?
联立②③④解得
?
同理，墨滴刚好从极板右侧射出，有
?⑤?
解得
?
联立②③④解得
?
要使墨滴不会从两极间射出，速率应该满足??
点评：本题解题关键是找到临界状态，然后根据几何关系找到半径，用半径公式进行求解。

本题难度：一般

3、计算题  （22分）如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间距d可以改变收集效率η。当d=d0时η为81%（即离下板081d0范围内的尘埃能够被收集）。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。

⑴求收集效率为100%时，两板间距的最大值dm；
⑵求收集率η与两板间距d的函数关系；
⑶若单位体积内的尘埃数为n，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量ΔM/Δt与两板间距d的函数关系，并绘出图线。

参考答案：（1）?（2）（3）

本题解析：（1）收集效率为81%，即离下板0.81d0的尘埃恰好到达下板的右端边缘，设高压电源的电压为，在水平方向有? ①
在竖直方向有? ②
其中? ③
当减少两板间距是，能够增大电场强度，提高装置对尘埃的收集效率。收集效率恰好为100%时，两板间距为。如果进一步减少，收集效率仍为100%。
因此，在水平方向有?④
在竖直方向有? ⑤
其中? ⑥
联立①②③④⑤⑥可得? ⑦
（2）通过前面的求解可知，当时，收集效率为100%? ⑧
当时，设距下板处的尘埃恰好到达下板的右端边缘，此时有
? ⑨
根据题意，收集效率为?⑩
联立①②③⑨⑩可得
（3）稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量=
当时，，因此=
当时，，因此=
绘出的图线如下

本题难度：一般

4、计算题  （15分）如图所示，直线OA与x轴成135°角，x轴上下方分别有水平向右的匀强电场E1和竖直向上的匀强电场E2，且电场强度E1＝E2＝10N/C，x轴下方还存在垂直于纸面向外的匀强磁场B，磁感应强度B＝10T。现有一质量m＝1.0×10－5kg，电荷量q＝1.0×10－5C的带正电尘粒在OA直线上的A点静止释放，A点离原点O的距离d＝m(g取10m/s2，)．求：

(1)尘粒刚进入磁场区域时的速度v的大小；
(2)从进入磁场区域开始到离开磁场区域所经历的时间t；
(3)第一次回到OA直线上的某位置离原点O的距离L。

参考答案：（1）2m/s（2）s（3）0.13m

本题解析：(1)F=Eq=1×10－4N?， 1分?
尘粒在电场E中受到的合外力为
?，1分?
合外力F和水平方向间的夹角φ为tanφ＝＝1
φ＝45°?
尘粒在电场E1中的加速度a大小为a＝g ， 2分
v＝＝2m/s?，2分?
(2)进入磁场后尘粒在磁场中转动的周期T和转动半径R分别为
T＝＝s，2分
R＝＝0.2m? 2分
轨迹如图所示，由图可知，t＝T＝s? 2分
(3)出磁场后尘粒在电场E1中做类平抛运动
OC＝R＝
t1＝＝＝＝0.1s? 2分
B位置离原点O的距离L大小为
L＝OC·sin45－at1＝R－at1＝0.13m? 2 分
点评：电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动，关键是画出轨迹，由几何知识求出半径．定圆心角，求时间．

本题难度：一般

5、简答题  
⑴磁感应强度B1和穿越时间t；
⑵磁感应强度B2的取值？
? U/v
(甲)? (乙)

参考答案：（1）B1=1.3×10-3T,T=6.5×10-4S?（2）B2=7.5×10-6cot? (n=1,2,…)

本题解析：（1）当有电场和磁场时，应作匀速运动；
F电=F洛=qB1V0?∴B1=1.3×10-3T……①? 4分
当只有磁场时，作匀速圆周运动：
R==6.4×10-2m=6.4cm＜? ……②? 3分
T==1.0×10-4S? ……③? 1分
t=+3T=3.5×10-4+3.0×10-4=6.5×10-4S ……④? 3分
由U-t图知，粒子能水平穿越两板
故：B1=1.3×10-3T,T=6.5×10-4S? 1分
（2）设碰n次，则半周分为n+1个等分圆弧，有：
Q=? ……⑤? 2分
tan?…… ⑥? 2分
Rn=?……⑦? 2分
联立得：B2=?……⑧? 2分
代入数据： B2=7.5×10-6cot? (n="1,2,…)?" 2分

本题难度：一般