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1、填空题 如图所示, 空间有一正交电磁场, 匀强磁场的磁感应强度为B, 方向水平向里, 匀强电场的电场强度为E, 方向竖直向下。一带电粒子在电磁场中做半径为R的匀速圆周运动, 则图中粒子的旋转方向为?。速度的大小为?。(结果中只能出现B 、E、R和重力加速度g 四个物理量)
参考答案:顺时针 gBR/E
本题解析:带电粒子做匀速圆周运动可知重力跟电场力等大反向(
),粒子带负电,洛伦兹力提供向心力,
,可得速度v= gBR/E,根据左手定则知道粒子顺时针转动,
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,真空中有一以(r,0)为圆心、半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感强度大小为B,方向垂直纸面向里.磁场的上方有两等大的平行金属板MN,两板间距离为2r.从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内.当质子进入两板间时两板间可立即加上如图所示的电压,且电压从t=0开始变化,电压的最大值为
,已知质子的电荷量为e,质量为m,质子在磁场中的偏转半径也为r,不计重力,求:
(1)质子进入磁场时的速度大小;
(2)若质子沿x轴正方向射入磁场,到达M板所需的时间为多少?
(3)若质子沿与x轴正方向成某一角度θ的速度射入磁场时,粒子离开磁场后能够平行于金属板进入两板间,求θ的范围以及质子打到M板时距坐标原点O的距离。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)由牛顿第二定律:
?…………(1分)
解得:
?………………(1分)
(2)如图:质子在磁场运动
周期,
………………(2分)
进入MN间
在0到
时间内,质子不受电场力
………………(1分)
在
到T时间内,质子受的电场力。
?………………(1分)
?………………(1分)?
………………(1分)
?………………(1分)?
………………(1分)
因此
………………(1分)
本题难度:简单
3、选择题 如图4所示,A线圈接一灵敏电流表G,B导轨放在匀强磁场中,B导轨的电阻不计.具有一定电阻的导体棒CD在恒力作用下由静止开始向右运动,B导轨足够长,则通过电流表中的电流大小和方向是:?
?

A.G中电流向上,强度逐渐增强
B.G中电流向下,强度逐渐增强
C.G中电流向上,强度逐渐减弱,最后为零
D.G中电流向下,强度逐渐减弱,最后为零
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:简单
4、简答题
(1)
带何种电荷,
的比荷
为多少??
(2)
、
相遇所需的时间
;
(3)物体
在斜面顶端受到瞬时冲量后所获
得的初速度的大小
。
参考答案:
(1) P带负电
?(2)1s (3) 
本题解析:(1)物体P静止时对斜面无压力所以P带负电,且? (1分)
?①
? (2分)
(2)P获得水平初速度后做匀速圆周运动
?②? (1分)
?③? (2分)
代入荷比的值:
? (1分)

?④? (2分)
(3)在时间
内,
物体在斜面上做匀加速直线运动?
? (1分)
?⑤? (2分)
做匀速圆周运动
?⑥? (2分)
由几何关系知
?⑦? (2分)
由①④⑤⑥⑦可解得
? (2分)
本题难度:一般
5、计算题 在水平光滑的绝缘桌
面内建立如图所示的直角坐标系,将第I、第II象限合称为区域一,第III、IV象限合称为区域二,其中一个区域内有大小、方向均未标明的匀强电场,另一个区域内有大小为? 2×10-2T、方向垂直于水平桌面的匀强磁场.把一个比荷为
=2×108C/kg的正电荷从坐标为(0,-1)的A点处由静止释放,电荷以一定的速度沿直线AC运动并从坐标为(1,0)的C点第一次经x轴进入区域一,经过一段时
间,从坐标原点O再次回到区域二(重力不计)。
(1)指出哪个区域是电场、哪个区域是磁场以及电场和磁场的方向;
(2)求电荷在磁场里作匀速圆周运动的轨道半径r和匀强电场强度E的大小;
(3)求从释放到第二次经过x轴电荷运动的时间t。
参考答案:(1)区域一是磁场,方向垂直纸面向里。区域二是电场,方向由A指向C。 (4分)
(2)设电场强度的大小为E,电荷从C点进入
区域I的速度为v。
电荷从A到C做初速度为零的匀加速直线运动,
且过C点时速度方向与x轴正方向成45°角,?(1分)
AC间距离
,则:?(1分)
?…………①?(1分)
?…………②?(1分)
电荷进入区域I后,在洛仑兹力的作用下做
匀速圆周运动,运动轨迹如图,则:

?………………③?(2分)
由题意及几何关系:
?…………④?(1分)
由①②③④可得:
?(1分)
(3)由A到C得,
?(1分)
代入数据得t1=
?(1分)
由C到O得,
?(1分)
代入数据得
?(1分)
所以
?(1分)
本题解析:略
本题难度:简单