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1、选择题 一束几种不同的离子,垂直射入有正交的匀强磁场和匀强电场区域里,离子束保持原运动方向未发生偏转,接着进入另一匀强磁场,发现这些离子分成几束,如图所示。对这些离子,它们的(?)

A.动能一定各不相同
B.比荷一定各不相同
C.电量一定各不相同
D.
质量一定各不相同
参考答案:B
本题解析:略
本题难度:简单
2、计算题 如图甲所示,一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化图像如乙图所示,在金属线框被拉出过程中。

⑴求通过线框导线截面的电量及线框的电阻;
⑵写出水平力F随时间变化的表达式;
⑶已知在这5s内力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?
参考答案:(1)R = 4Ω?(2)F=(0.2 t+0.1)N (3)
本题解析:⑴根据q =
t,由I-t图象得:q =1.25C
又根据
=
=
?得R = 4Ω
⑵由电流图像可知,感应电流随时间变化的规律:I=0.1t
由感应电流
,可得金属框的速度随时间也是线性变化的,
线框做匀加速直线运动,加速度a = 0.2m/s2?线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动,
?得力F=(0.2 t+0.1)N
⑶ t=5s时,线框从磁场中拉出时的速度v5 =" at" =1m/s
线框中产生的焦耳热
J
本题难度:一般
3、计算题 (14分)如图所示,直角坐标系
中,M点的横坐标
区域内,有竖直向下的匀强电场;N点的横坐标
以N为圆心、r为半径的圆内及圆边界上有垂直于纸面向里的匀强磁场.P为磁场边界上一点.NP与竖直方向的夹角
.从M点沿
轴正方向发射一质量为m、电荷量为q的带负电粒子,粒子速度大小为
,粒子沿过P点的切线方向射出电场。后经P点进人磁场运动且经过N点,不计粒子重力,
求:

(1)匀强电场的电场强度E;
(2)勾强磁场的磁感应强度B;
(3)粒子从M点到第一次经过N点所用的时间t.
参考答案:(1)
;(2)
;(3)
本题解析:(1)粒子运动轨迹如图所示,

由几何关系可知,粒子射出电场的偏转角为
粒子在电场中竖直方向的速度
?①
?②
?③
?④
(2)设粒子进入磁场的速度为
,
在磁场中做圆周运动的半径为r1,
?⑤
由几何关系得:
?⑥
由牛顿第二定律得:
?⑦
?⑧
(3)电场中的时间
?⑨
射出电场匀速运动的时间
?⑩
?⑾
粒子从P到N所用时间
?⑿
?⒀
粒子从M到N所用时间
?⒁
本题共14分,每式1分
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,两块水平放置的带电平行金属板间有竖直向上的匀强电场。一个质量为m、带电量为q的油滴以初速度v0进入电场,并在电场中沿直线运动了一段时间,空气阻力不计,则(? )

A.该油滴带正电
B.在这段时间内电场力所做的功等于油滴重力势能的变化
C.在这段时间内油滴的机械能保持不变
D.在这段时间内油滴的动能保持不变
参考答案:ABD
本题解析:略
本题难度:简单
5、选择题 (19分)如图甲所示,虚线MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,MN下方存在竖直向下的匀强磁场,两处磁场磁感应强度大小相等。相距L=1.5 m的足够长的金属导轨竖直放置,导轨电阻不计。质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,金属棒的电阻Rab=Rcd=0.9Ω,ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75。现由静止释放cd棒,同时ab棒受方向竖直向上,大小按图乙所示变化的外力F作用而运动,经研究证明ab棒做初速度为零的匀加速运动,g取10m/s2。
(1)求磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小;
(2)已知在前2s内外力F做功为40J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;
(3)求cd棒达到最大速度所需的时间t0。
参考答案:(1) B=1.2T,
(2)
;
(3)2s
本题解析:和ab棒加速度的大小;由动能定理及其相关知识列方程解出两金属棒产生的总焦耳热;运用摩擦定律、安培力、闭合电路欧姆定律、速度公式等列方程求出cd棒达到最大速度所需的时间t0。
解:(1)(7分)经过时间t,金属棒ab的速率:
(1分)
此时,回路中的感应电流:
?(1分)
?(1分)
对金属棒ab,由牛顿第二定律得:
?(1分)
(1分)
由以上各式整理得:
在图线上取两点:t1=0,F1=11N;
t2=2s,F2=14.6N
代入上式得:
?(1分)
B=1.2T?(1分)?
(2)(6分)在2s末金属棒ab的速率:
?(1分)
所发生的位移:
?(1分)
由动能定理得:
?(2分)?
(1分)
联立解得:
?(1分)
(3)(6分)cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时,速度达到最大,此时有:
?(1分)
?(1分)
?(1分)
?(1分)
?(1分)
整理得:
(1分)
本题难度:一般