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1、计算题 (16分)如图所示,宽度为L=1m的某一区域存在相互垂直的匀强电场E和匀强磁场B,其大小E=2×108N/C,B=1T。一带正电的粒子以基本一初速度由M点垂直电场和磁场进入,沿直线从N点离开;若只撤去磁场,则粒子从P与水平成450角射出。

(1)求粒子的比荷
(2)若只撤去电场,则粒子以与水平方向成多少度角穿出
参考答案:(1)
?(2)θ=370
本题解析:(1)沿直线运动,Bqv="Eq" (2分) 解得v=2×108m/s (1分)
类平抛运动:
(1分)
?(2分)
(2分)?联立解得
?(2分)
(2)圆周运动半径r:
?(2分)
?(1分)
代入数据解得r=1m?(1分)
设穿出时角度为θ:
? (1分)
得θ=370?(1分)
点评:学生明确只有电场时,粒子做类平抛运动,只有磁场时,粒子做匀速圆周运动,要作出粒子运动的轨迹,找出圆心和半径。
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,坐标系xoy位于竖直平面内,所在空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E。一个带正电的油滴经图中x轴上的M点,沿着直线MP做匀速运动,过P点后油滴进入x>0的区域,图中
。要使油滴在x>0的区域内做匀速圆周运动,需在该区域内加一个匀强电场。若带电油滴做匀速圆周运动时沿
弧垂直于x轴通过了轴上的N点,求:
(1)油滴运动速率的大小;
(2)在x>0的区域内所加电场的场强大小和方向;
(3)油滴从x轴上的M点经P点运动到N点所用的时间。

参考答案:(1)?
?(2)
?(3)
本题解析:(1)如图所示,

油滴受三力作用沿直线匀速运动,由平衡条件有
?①?(2分)
?②?(2分)
由①式解得
?③?(1分)
(2)在x>0的区域,油滴要做匀速圆周运动,其所受的电场力必与重力平衡,由于油滴带正电,所以场强方向竖直向上。?(1分)
若设该电场的场强为
,则有
?④?(1分)
由②、④式联立解得
?(1分)
(3)如图所示,弧PN为油滴做圆周运动在x>0,y<0区域内的圆弧轨迹。过P点作垂直于MP的直线,交x轴于
点,则
点一定是圆心,且∠
?(2分)

设油滴从M点到P点和从P点到N点经历的时间分别为
做匀速圆周运动时有
?⑤?(2分)
由②、③、⑤式解得
?⑥?(1分)
所以
?⑦?(2分)
?⑧?(2分)
全过程经历的时间为
?(1分)
本题难度:一般
3、选择题 在如图所示的空间直角坐标系所在的区域内,同时存在匀强电场E和匀强磁场B。已知从坐标原点O沿x轴正方向射入带正电的小球(小球所受重力不可忽略),穿过此区域时未发生偏转,则可以判断此区域中E和B的方向可能是 ( )

A.E和B都沿y轴的负方向
B.E沿z轴负方向,B沿y轴负方向
C.E沿z轴负方向,B沿y轴正方向
D.E、B都沿x轴正方向
参考答案:BD
本题解析:由题意知,小球运动过程未发生偏转,可得:受电场力与磁场力平衡,若E和B都沿y轴的负方向,则电场力沿y轴负方向,由左手定则知洛伦兹力沿z轴正方向,所以不可能平衡,故A错误;E沿z轴负方向,则电场力沿z轴负方向,B沿y轴负方向,同理洛伦兹力沿z轴正方向,可能平衡,所以B正确;C错误;E、B都沿x轴正方向时,电场力沿x轴正方向,小球不受洛伦兹力,所以D正确。
考点:本题考查带电体在复合场中的运动
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,实线表示在竖直平面内的匀强电场的电场线,电场线与水平方向的夹角为α,水平方向的匀强磁场与电场线正交,有一带电液滴沿斜向上的虚线l做直线运 动.l与水平方向的夹角为β,且α>β则下列说法中正确的是( )
A.液滴一定做匀速直线运动
B.液滴一定带负电
C.电场线方向一定斜向下
D.液滴也有可能做匀变速直线运动