題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn),A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為1.0V、2.0V、3.0V,則下列說(shuō)法正確的是:( )
A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為10V/m
B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為11.5V/m
C.電荷量為1.6×10-19C的正點(diǎn)電荷從E點(diǎn)移到F點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功為1.6×10-19J
D.電荷量為1.6×10-19C的負(fù)點(diǎn)電荷從F點(diǎn)移到D點(diǎn),電荷的電勢(shì)能減少4.8×10-19J
在坐標(biāo)系xOy中,有三個(gè)靠在一起的等大的圓形區(qū)域,分別存在著方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B=0.10T,磁場(chǎng)區(qū)域半徑r=m,三個(gè)圓心A、B、C構(gòu)成一個(gè)等邊三角形,B、C點(diǎn)都在x軸上,且y軸與圓形區(qū)域C相切,圓形區(qū)域A內(nèi)磁場(chǎng)垂直紙面向里,圓形區(qū)域B、C內(nèi)磁場(chǎng)垂直紙面向外.在直角坐標(biāo)系的第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)分布著場(chǎng)強(qiáng)E=1.0×105N/C的豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)有質(zhì)量m=3.2×10-26kg,帶電荷量q=-1.6×10-19C的某種負(fù)離子,從圓形磁場(chǎng)區(qū)域A的左側(cè)邊緣以水平速度v=106m/s沿正對(duì)圓心A的方向垂直磁場(chǎng)射入,求:
(1)該離子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間.
(2)離子離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域的出射點(diǎn)偏離最初入射方向的側(cè)移為多大?(側(cè)移指垂直初速度方向上移動(dòng)的距離)
(3)若在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)豎直放置一擋板MN,欲使離子打到擋板MN上的偏離最初入射方向的側(cè)移為零,則擋板MN應(yīng)放在何處?勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向如何?
(11分)(2009·北京模擬)在坐標(biāo)系xOy中,有三個(gè)靠在一起的等大的圓形區(qū)域,分別存在著方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B=0.10T,磁場(chǎng)區(qū)域半徑r=m,三個(gè)圓心A、B、C構(gòu)成一個(gè)等邊三角形,B、C點(diǎn)都在x軸上,且y軸與圓形區(qū)域C相切,圓形區(qū)域A內(nèi)磁場(chǎng)垂直紙面向里,圓形區(qū)域B、C內(nèi)磁場(chǎng)垂直紙面向外.在直角坐標(biāo)系的第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)分布著場(chǎng)強(qiáng)E=1.0×105N/C的豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)有質(zhì)量m=3.2×10-26kg,帶電荷量q=-1.6×10-19C的某種負(fù)離子,從圓形磁場(chǎng)區(qū)域A的左側(cè)邊緣以水平速度v=106m/s沿正對(duì)圓心A的方向垂直磁場(chǎng)射入,求:
(1)該離子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間.
(2)離子離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域的出射點(diǎn)偏離最初入射方向的側(cè)移為多大?(側(cè)移指垂直初速度方向上移動(dòng)的距離)
(3)若在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)豎直放置一擋板MN,欲使離子打到擋板MN上的偏離最初入射方向的側(cè)移為零,則擋板MN應(yīng)放在何處?勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向如何?
(11分)(2009·北京模擬)在坐標(biāo)系xOy中,有三個(gè)靠在一起的等大的圓形區(qū)域,分別存在著方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B=0.10T,磁場(chǎng)區(qū)域半徑r=m,三個(gè)圓心A、B、C構(gòu)成一個(gè)等邊三角形,B、C點(diǎn)都在x軸上,且y軸與圓形區(qū)域C相切,圓形區(qū)域A內(nèi)磁場(chǎng)垂直紙面向里,圓形區(qū)域B、C內(nèi)磁場(chǎng)垂直紙面向外.在直角坐標(biāo)系的第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)分布著場(chǎng)強(qiáng)E=1.0×105N/C的豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)有質(zhì)量m=3.2×10-26kg,帶電荷量q=-1.6×10-19C的某種負(fù)離子,從圓形磁場(chǎng)區(qū)域A的左側(cè)邊緣以水平速度v=106m/s沿正對(duì)圓心A的方向垂直磁場(chǎng)射入,求:
(1)該離子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間.
(2)離子離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域的出射點(diǎn)偏離最初入射方向的側(cè)移為多大?(側(cè)移指垂直初速度方向上移動(dòng)的距離)
(3)若在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)豎直放置一擋板MN,欲使離子打到擋板MN上的偏離最初入射方向的側(cè)移為零,則擋板MN應(yīng)放在何處?勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向如何?
一、選擇題
14
15
16
17
18
19
20
21
D
C
ABC
B
B
BD
CD
B
二、非選擇題:
22. (共17分,)
(1)、(5分) ① χ ② 1.0
(2)、(12分) ① R1 1.45――1.47 1.70――1.83
②連線如圖
③ = >
23、解析:(1)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),只受洛倫茲力作用,故其軌跡是圓弧一部分,又因?yàn)閒⊥v,故圓心在電子穿入和穿出磁場(chǎng)時(shí)受到洛倫茲力指向交點(diǎn)上,如圖中的O點(diǎn),由幾何知識(shí)知,AB間圓心角θ=300,OB為半徑.所以r=d/sin300=2d.
又由r=得m=2dBe/v.
(2)又因?yàn)锳B圓心角是300,所以穿過(guò)時(shí)間 t=T=×=.
24、解析:(1)油滴在進(jìn)入兩板前作自由落體運(yùn)動(dòng),剛進(jìn)入兩板之間時(shí)的速度為V0,受到的電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力相等,則
qv0B=qU/d,v0=U/Bd= ,h=U2/2gB2d2
(2)油滴進(jìn)入兩板之間后,速度增大,洛侖茲力在增大,故電場(chǎng)力小于洛侖茲力,油滴將向P板偏轉(zhuǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,重力做正功,油滴離開(kāi)兩板時(shí)的速度為Vx ,由動(dòng)能定理mg(h+L)-q U/2=mVx 2/2,
25、解析:(1)設(shè)此時(shí)小球的合速度大小為v合,方向與u的夾角為θ
有……① cosθ=u/v合=u/ ………②
此時(shí)粒子受到的洛倫茲力f和管壁的彈力N如所示,由牛頓第二定律可求此時(shí)小球上升的加速度為:a=fcosθ=qv合Bcosθ/m………③
聯(lián)立①②③解得:a=quB/m
(2)由上問(wèn)a知,小球上升加速度只與小球的水平速度u有關(guān),故小球在豎直方向上做加速運(yùn)動(dòng).設(shè)小球離開(kāi)N端管口時(shí)的豎直分速度為vy,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得
此時(shí)小球的合速度
故小球運(yùn)動(dòng)的半徑為
(3)因洛化茲力對(duì)小球做的功為零,由動(dòng)能定理得管壁對(duì)小球做的功為:
W=1/2mv2-1/2mu2=quBh
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