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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场方向水平且垂直纸面向里,有两个带电小球a和b,a恰能在垂直于磁场方向的竖直平面内做半径r=0.8 m的匀速圆周运动,b恰能以v=2 m/s的水平速度在垂直于磁场方向的竖直平面内向右做匀速直线运动.小球a、b质量ma=10 g,mb=40 g,电荷量qa=1×10-2C,qb= 2×10-2C,g=10m/s2。求:
(1)小球a和b分别带什么电?电场强度E与磁感应强度B的大小?
(2)小球a做匀速周周运动绕行方向是顺时针还是逆时针?速度大小va是多大?
(3)设小球b的运动轨迹与小球a的运动轨迹的最低点相切,当小球a运动到最低点即切点时小球b也同时运动到切点,a、b相碰后合为一体,设为c,在相碰结束的瞬间,c的加速度ac=?
答案
(1)小球a在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动,电场力和重力的合力为零,电场力方向向上,所以小球a带正电,且有
mag=qaE··································································①
E="10 N" / C································································②
小球b做匀速直线运动,合力为零,带正电,且有
mbg=qbvB+qbE·····························································③
B=5T·····································································④
(2)小球a做匀速圆周运动绕行方向是逆时针方向。

······························································⑤
va="4 m" / s·································································⑥
(3)ab相碰前速度方向相同,设碰后的共同速度为vc,则
ma va+mb v=(ma+mb) vc······················································⑦
vc="2.4 m" / s································································⑧
由牛顿第二定律得
mcac=qcE+qc vcBme·····················································⑨
mc=ma+mb
qc=(qa+qb)
解得ac="3.2 m" / s2··························································⑩
评分标准:本题满分18分。其中判断ab带电性质各1分,a绕行方向1分,①式2分,②式1分,③式2分,④式1分,⑤式2分,⑥式1分,⑦式2分,⑧式1分,⑨式2分,⑩式1分。
解析

核心考点
试题【如图所示,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场方向水平且垂直纸面向里,有两个带电小球a和b,a恰能在垂直于磁场方向的竖直平面内做半径r=0.8 m的匀速圆周运动,b恰】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
电子激光器是利用高速电子束射入方向交替变化的磁场,使电子在磁场中摆动着前进而产生激光的一种装置。在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系xoy,如图甲所示。方向交替变化的磁场随x坐标变化的图线如图乙所示,每个磁场区域的宽度均为L= 0.30m,磁场的磁感应强度大小B 0 = 3.75×10-4 T,规定磁场方向垂直纸面向里为正方向。现将初速度为零的电子经电压U = 4.5×103 V的电场加速后,从坐标原点沿y轴正方向射入磁场。电子电荷量e为1.6×10-19C,电子质量m取9.0×10-31Kg,不计电子的重力,不考虑电子因高速运动而产生的影响。求:
(l)电子从坐标原点进入磁场时速度的大小v
(2)请在答题卡中图甲的位置画出x=0至x=4L区域内电子在磁场中运动的轨迹,并计算电子通过图中各磁场区域边界时位置的纵坐标,请在图中标出来
(3)从x=0至x=NL(N为整数)区域内电子运动的平均速度的大小
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如图所示,在xoy平面内,有以O′(R,0)为圆心,R为半径的圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直xoy平面向外,在y=R上方有范围足够大的匀强电场,方向水平向右,电场强度大小为E。在坐标原点O处有一放射源,可以在xoy平面内向y轴右侧(x>0)发射出速率相同的电子,已知电子在该磁场中的偏转半径也为R,电子量为e,质量为m。不计重力及阻力的作用。
(1)求电子射入磁场时的速度大小;
(2)速度方向沿x轴正方向射入磁场的电子,求它到达y轴所需要的时间;
(3)求电子能够射到y轴上的范围。

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如图示,坐标系xoy位于坚直平面内,所在空间有沿水平方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B,在y﹥0的空间内还有沿x正方向的匀强电场。一质量为m的带电油滴沿着图中直线PQ做匀速直线运动,过Q点后油滴进入y﹤0的区域,图中θ=450。要使油滴在的y﹤0区域内做匀速圆周运动,需在该区域内加匀强电场。若带电油滴在y﹤0的区域内经过一段圆弧后再次通过x轴,并且能通过x轴上的M点(图中未画出),且Q、M两点间距离为L。求:

(1)油滴的带电性质。
(2)在的y﹤0区域内所加电场的方向。
(3)带电油滴所带电荷量q.
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如图所示,带电平行板中匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向水平向里,一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下,经过轨道端点P进入板间恰好沿水平方向做直线运动.现使球从轨道上较低的b点开始滑下,经P点进入板间后,在板间运动过程中(   )
A.小球动能将会增大
B.小球的电势能将会减少
C.小球所受的洛伦兹力将会增大
D.因不知道小球的带电性质,不能判断小球的动能如何变化

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如图所示,一理想变压器的原线圈匝数n1=1000匝,副线圈匝数n2=200匝,交变电压u=220sinl00πt(V),电阻R=88,交流电压表和交流电流表对电路的影响可忽略不计,则
A.电流表Al的示数为0.1AB.电压表V1的示数为311V
C.电流表A2的示数为1.0AD.电压表V2的示数为44V

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