高中物理-磁场专题.doc

七、带电粒子在复合场中的运动 测试题+ + + + + 1如图，在两个平行板间有正交的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子垂直于电磁场方向射入场中，射出时发现粒子的动能减少了。为使粒子射出时动能有所增加，不计重力的情况下，可采取的办法是（ ）A增大粒子射入时的速度B减小磁场的磁感应强度C增大电场的电场强度D改变粒子的带电性质EB2如图所示，质量为m、带电量为q的三个相同的带电小球A、B、C，从同一高度以初速度v0水平抛出，B球处于竖直向下的匀强磁场中，C球处于垂直纸面向里的匀强电场中，它们落地的时间分别为tA、tB、tC，落地时的速度大小分别为vA、vB、vC，则以下判断正确的是（ ）AtA=tB=tC BtA=tCtB CvBvAvC DvA=vB0，E电一定是某确定值 D若E v1B若开关S闭合一段时间后再打开，向下移动b板，则v2 v1C若开关S保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2= v1D若开关S闭合一段时间后再打开，无论向上或向下移动b板，则v2 v110真空中存在着空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37。现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。那么，运动过程中（取sin370.6，cos37=0.8）（ ）A小球受到的电场力的大小为3mg/4B小球从抛出点至最高点的电势能变化量9mv02/32C运动过程中小球的最小动能的大小9mv02/50D如果抛出时的动能为4J，则小球落回到同一高度时的动能是15J11如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直纸面向里，质量为m，带电量为q的粒子以v与磁场垂直，与电场成45角射入恰能做匀速直线运动。则电场强度E的大小为 ，磁感应强度B的大小为 。12将导体放在沿x方向的匀强磁场中，并通有沿y方向的电流时，在导体的上下两侧面间会出现电势差，这个现象称为霍尔效应。利用霍尔效应的原理可以制造磁强计，测量磁场的磁感应强度。磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面为边长等于a的正方形，放在沿x正方向的匀强磁场中，导体中通有沿y方向、电流强度为I的电流，已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电量为e，金属导体导电过程中，自由电子所做的定向移动可以认为是匀速运动，测出导体上下两侧面间的电势差为U。那么导体 （填“上”或“下”）侧面电势较高，磁场的磁感应强度是 。13如图所示，小球m，+q套在很长的绝缘直棒上，可在棒上滑动，将棒竖直放在匀强磁场和匀强电场中，方向如图。已知电场强度E，磁感应强度B，小球与棒间摩擦因数，则小球由静止沿棒下落的最大加速度为 ，最大速度为 。（小球带电量不变）14如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面，处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中，有一质量为m、带电量为-q的小球，恰可在斜面上做匀速圆周运动、其角速度为，那么，匀强磁场的磁感应强度的大小为_，未知电场的最小场强的大小为_，方向沿_。15已知如图，匀强电场方向水平向右，场强E=1.5106V/m，丝线长L=40cm，上端系于O点，下端系质量为m=1.010-4kg，带电量为q=+4.910-10C的小球，将小球从最低点A由静止释放，那么，小球摆到最高点时丝线与竖直方向的夹角为 ，摆动过程中小球的最大速度约为 。（保留两位有效数字sin37=0.6；cos37=0.8；tan37=0.75）16如图所示，一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0105N/C、与水平方向成=30角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q=+4.510-6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.010-6C，质量m=1.010-2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量k=9.0109Nm2/C2，取g=10m/s2）（1）小球B开始运动时的加速度为多大?（2）小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？（3）小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时，速度为=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少?17如图所示，竖直平面xOy内存在水平向右的匀强电场，场强大小E=10N/C，在y0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T一带电量q=+0.2C、质量m=0.4kg的小球由长l=0.4m的细线悬挂于P点小球可视为质点，现将小球拉至水平位置A无初速释放，小球运动到悬点P正下方的坐标原点O时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过O点正下方的N点.（g=10m/s2），求：（1）小球运动到O点时的速度大小；（2）悬线断裂前瞬间拉力的大小；（3）ON间的距离。18如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上）匀强磁场方向与Oxy平面平行，且与x轴的夹角为45，重力加速度为gxzOPyv0B45（1）一质量为m、电荷量为的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0做匀速直线运动，求满足条件的电场强度的最小值Emin及对应的磁感应强度B；（2）在满足（1）的条件下，当带电质点通过y轴上的点P（0，h，0）时，撤去匀强磁场，求带电质点落在Oxz平面内的位置；（3）当带电质点沿平行于z轴负方向以速度v0通过y轴上的点P（0，h，0）时，改变电场强度大小和方向，同时改变磁感应强度的大小，要使带点质点做匀速圆周运动且能够经过x轴，问电场强度E和磁感应强度B大小满足什么条件？参考答案1 答案：BC2答案：AD3 答案：AD4 答案：C5 答案：B6答案：B7 答案：D8 答案：AD9答案：BC10答案：ABC11答案：mg/q；12答案：上；neaU/I13答案：g；14答案：m/q；mgsin/q；沿斜面向下15答案：74；1.4m/s.解析：由qE/mg=3/4，即tan=3/4，得复合场与竖直向成=37，所以小球摆至最高点时与竖直向成=372=74；由，得vm=1.4m/s.16答案：（1）a=3.2m/s2 ；（2）h1=0.9m；（3）EP8.4102J.17 答案：（1）2m/s;（2）8.2N;（3）3.2m18答案