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1、选择题 在如图所示的空间中,存在场强为E的匀强电场,同时存在沿x轴负方向?磁感应强度为B的匀强磁场,一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动.据此可以判断出(? )

A.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能减小;沿z轴正方向电势升高
B.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能增大;沿z轴正方向电势降低
C.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿z轴正方向电势升高
D.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿z轴正方向电势降低
参考答案:C
本题解析:根据粒子匀速运动特点可知,电场力等于洛伦兹力.粒子沿着等势线运动,故电势能不变,电场方向沿z轴向下,故ABD错,C正确.
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,半径为R的环形塑料管竖直放置,AB为该环的水平直径,且管的内径远小于环的半径,环的A、B及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑。现将一质量为m,带电荷量为+q的小球从管中A点由静止释放,已知qE=mg,以下说法错误的是

[? ]
A.小球释放后,到达B点时速度为零,并在BDA间往复运动
B.小球释放后,到达最低点D时速度最大
C.小球释放后,第一次和第二次经过最高点C时对管壁的压力大小之比为1:1且方向相同
D.小球释放后,第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力大小之比为5:1
参考答案:ABC
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 一交流电压为u=100
sin100πt V,由此表达式可知
A.该交流电压的周期为0.02 s
B.用交流电压表测该电压,其示数为100
V
C.将该电压加在100Ω的电阻两端,电阻消耗的电功率为200 W
D.t=
时,该交流电压的瞬时值为100 V
参考答案:AD
本题解析:考点:
专题:交流电专题.
分析:本题考查了交流电的描述,根据交流电的表达式,可知知道其最大值,以及线圈转动的角速度等物理量,然后进一步求出其它物理量,如有效值、周期、频率等.
解答:解:线圈的角速度为100πrad/s,故其周期为:
,故A正确
由u=100
sin100πt V可知该交流电的最大值为100
V,则有效值为100V,交流电压表指示的有效值,所以其示数为100 V,故B错误;
将该电压加在100Ω的电阻两端,电阻消耗的电功率为,
,故C错误
t=
时,该交流电压的瞬时值为,u=100
sin100πt=100
sin100π×
100 V,故D正确
故选AD.
点评:对于交流电的产生和描述要正确理解,要会推导交流电的表达式,明确交流电表达式中各个物理量的含义.
本题难度:简单
4、计算题 如图,在
平面第一象限整个区域分布匀强电场,电场方向平行
轴向下,在第四象限内存在有界匀强磁场,左边界为
轴,右边界为
的直线,磁场方向垂直纸面向外。质量为
、带电量为
的粒子从
轴上
点以初速度
垂直
轴射入匀强电场,在电场力作用下从
轴上
点以与
轴正方向成45°角进入匀强磁场。已知
,不计粒子重力。求:

(1)
点坐标;
(2)要使粒子能再进入电场,磁感应强度
的取值范围;
(3)要使粒子能第二次进入磁场,磁感应强度
的取值范围。
参考答案:(1)(0,
)(2)
(3)
本题解析:(1)设粒子进入电场时y方向的速度为vy ?,则
?
设粒子在电场中运动时间为t,则
?
?
由以上各式,解得
点坐标为(0,
)?
(2)粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示,设此时的轨迹半径为r1,则

?
解得:
?
令粒子在磁场中的速度为
?,则
?
根据牛顿第二定律
解得:
?
要使粒子能再进入电场,磁感应强度B的范围?
?
(3)要使粒子刚好从
处第二次进入磁场的轨迹如图,

粒子从P到Q的时间为t,则粒子从C到D的时间为2t,所以?
?
?
设此时粒子在磁场中的轨道半径为r2,
由几何关系?
?
解得
?
根据牛顿第二定律
?
解得
?
要使粒子能第二次进磁场,粒子必须先进入电场,故磁感应强度B要满足
?
综上所述要使粒子能第二次进磁场,磁感应强度B要满足

本题难度:一般
5、计算题 如图所示,abcd构成一个边长为L的正方形区域,在ac连线的右下方存在场强大小为E、方向垂直于ad向上的匀强电场,在?abc区域内(含边界)存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在?abc区域外、ac连线的左上方存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,两磁场区域的磁感应强度大小相等.现有两个可视为质点、质量均为m、电荷量均为q的带正电粒子同时从a点射出,粒子甲的初速度方向由a指向d,粒子乙的初速度方向由a指向c,当乙经b到达c点时,刚好与只在电场中运动的甲相遇.若空间为真空,不计粒子重力和粒子间的相互作用力,忽略粒子运动对电、磁场产生的影响。求:

(1)甲的速率v甲和甲从a到c经历的时间t。
(2)乙的速率v乙和磁感应强度大小B满足的条件。
参考答案:(1)
?
?(2)
?
本题解析:(1)甲在电场中做类平抛运动,由牛顿定律有 ay=qE/m? (1分)
由运动规律有
? (1分)
?(1分)
联立三式解得
? (1分)
? (1分)
(2)设乙在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为R,周期为T
由牛顿定律有
? (1分)

根据运动的对称性,乙由a经b到达c点的运动轨迹如图所示,其中x是每段圆弧轨迹对应的弦线长,设n为由a至b对应的圆弧段数
?(1分)
由几何关系有
?
?(2分)
解法一:
当n为奇数时,所有弧长对应的圆心角总和为
? (1分)
由a经b到达c点的总时间为
? (1分)
? (1分)?
?(1分)
当n为偶数时,所有弧长对应的圆心角总和为
? (1分)
由a经b到达c点的总时间为
? (1分)
? (1分)?
?(1分)
解法二:
当n为奇数时,所有弧长的总长为
? (1分)
? (1分)
? (2分)
当n为偶数时,所有弧长的总长为
? (1分)
? (1分)?
?(2分)
本题难度:一般
Misfortunes tell us what fortune is. 不经灾难不知福.