参考答案：粒子进入两个极板之间时，受到向下的重力，水平方向相反的电场力和洛伦兹力，不过电场力与洛伦兹力受力平衡，由于重力的作用，粒子向下加速，速度变大，洛伦兹力变大，洛伦兹力不会一直与电场力平衡，故合力一定会与速度不共线，故粒子一定做曲线运动；
故选D．

本题解析：

本题难度：简单

4、计算题  如图所示，串联阻值为R的闭合电路中，面积为S的正方形区域abcd存在一个方向垂直纸面向外、磁感应强度均匀增加且变化率为k的匀强磁场Bt，abcd的电阻值也为R，其他电阻不计。电阻两端又向右并联一个平行板电容器。在靠近M板处由静止释放一质量为m、电量为+q的带电粒子（不计重力），经过N板的小孔P进入一个垂直纸面向内、磁感应强度为B的圆形匀强磁场，已知该圆形匀强磁场的半径为。求：
（1）电容器获得的电压；
（2）带电粒子从小孔P射入匀强磁场时的速度；
（3）带电粒子在圆形磁场运动时的轨道半径及它离开磁场时的偏转角。

参考答案：解：（1）根据法拉第电磁感应定律，闭合电路的电动势为
根据闭合电路的欧姆定律，闭合电路的电流为
电阻获得的电压
因电容器与电阻是并联的，故电容器获得的电压
（2）带电粒子在电容器中受到电场力作用而做匀加速直线运动，根据动能定理，有：
得到带电粒子从小孔射入匀强磁场时的速度为
（3）带电粒子进入圆形匀强磁场后，洛伦兹力提供其做匀速圆周运动的向心力，有：
得带电粒子在圆形匀强磁场运动的半径为
又圆形磁场的半径，即
根据左手定则，带电粒子在圆形磁场向右转过的圆周（如右图所示），故它离开磁场时的偏转角为90°。

本题解析：

本题难度：困难

5、计算题  1897年汤姆生通过对阴极射线的研究，发现了电子，从而使人们认识到原子是可分的。汤姆生当年用来测定电子比荷（电荷量e与质量m之比）的实验装置如图所示，真空玻璃管内C、D为平行板电容器的两极，圆形阴影区域内可由管外电磁铁产生一垂直纸面的匀强磁场，圆形区域的圆心位于C、D中心线的中点，直径与C、D的长度相等，已知极板C、D的长度为L1，C、D间的距离为d，极板右端到荧光屏的距离为L2。由K发出的电子，经A与K之间的高电压加速后，形成一束很细的电子流，电子流沿C、D中心线进入板间区域，若C、D间无电压，则电子将打在荧光屏上的O点；若在C、D间加上电压U，则电子将打在荧光屏上的P点，P点到O点的距离为h；若再在圆形区域内加一方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则电子又打在荧光屏上的O点。不计重力影响。
（1）求电子打在荧光屏O点时速度的大小；
（2）推导出电子比荷的表达式；
（3）利用这个装置，还可以采取什么方法测量电子的比荷？

参考答案：解：（1）加上磁场后，电子所受电场力与洛伦兹力相等，电子做匀速直线运动，则
evB=eE
又
即
（2）若在两极板间加上电压U，电子在水平方向做匀速运动，通过极板所需的时间为

电子在竖直方向做匀加速运动，加速度为
在时间t1内垂直于极板方向竖直向下偏转的距离为
离开极板区域时竖直向下的分速度为vy=at1
电子离开极板区域后做匀速直线运动，经t2时间到达荧光屏，
在时间t2内向下运动的距离为y2=vyt2
则h=y1+y2
解得：
（3）说出任何一种合理方法均可，例如：
①测量出A与K之间的电压U"；再在两极板间加上电压U，电子将打在荧光屏上的P点；测出OP的长度便能计算电子的比荷；
②测量出A与K之间的电压U"；只在圆形区域内加一方向垂直于纸面的磁感应强度为B的匀强磁场，电子将打在荧光屏上的P"点；测出OP"的长度便能计算电子的比荷；
③在两极板间加上电压U，在圆形区域内加一方向垂直于纸面的磁感应强度为B的匀强磁场，使电子打在荧光屏上的O点；再撤去两极板间加上电压，电子将打在荧光屏上的P"点；测出OP"的长度便能计算电子的比荷；
④只在两极板间加上电压U，电子将打在荧光屏上的P点；只在圆形区域内加一方向垂直于纸面的磁感应强度为B的匀强磁场，电子将打在荧光屏上的P"点；测出OP、OP"的长度便能计算电子的比荷。

本题解析：

本题难度：困难