【题目】如图所示,两个平行金属板M、N间有正交的匀强电场和匀强磁场区,电场方向由M板指向N板,磁场方向垂直纸面向里,OO′为到两极板距离相等的平行于两板的直线.一质量为m,带电荷量为+q的带电粒子,以速度v0从O点射入,沿OO′方向匀速通过场区,不计带电粒子的重力,则以下说法正确的是( )
A.带电荷量为-q的粒子以v0从O点沿OO′方向射入仍能匀速通过场区
B.带电荷量为2q的粒子以v0从O点沿OO′射入仍能匀速通过场区
C.保持电场强度和磁感应强度大小不变,方向均与原来相反,粒子以v0从O点沿OO′射入,则粒子仍能匀速通过场区
D.粒子仍以速度v0从右侧的O′点沿O′O方向射入,粒子仍能匀速通过场区
【答案】ABC
【解析】
A.由题意正电粒子能从左向右匀速通过,竖直向上的洛伦兹力与竖直向下的电场力相平衡;若负电粒子从左向右通过时,竖直向下的洛伦兹力也能与竖直向上的电场力相平衡,原因是粒子的速度没有变化,故A正确;
B.由题意正电粒子能从左向右匀速通过,竖直向上的洛伦兹力与竖直向下的电场力相平衡,即有:
qE=Bqv0
解得:
可知平衡条件与电荷量的多少无关,因此带电量为2q的粒子同样也能匀速通过,故B正确;
C.由题意正电粒子能从左向右匀速通过,竖直向上的洛伦兹力与竖直向下的电场力相平衡,即有:
qE=Bqv0
解得:
当电场与磁场方向与原来相反时,没有影响平衡条件,所以也能匀速通过。故C正确;
D.若粒子仍以速率v0从右侧的O′点沿O′O方向射入,粒子受到的竖直向下的电场力与竖直向下的洛伦兹力就不能平衡,因此不能匀速通过。故D错误;
故选ABC。
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【题目】如图甲所示,两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等,板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场,电场方向与两板垂直,不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场,粒子射入电场时的初动能均为Ek0,已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场.则
A. 所有粒子都不会打到两极板上
B. 所有粒子最终都垂直电场方向射出电场
C. 运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2Ek0
D. 只有t=(n=0,1,2…)时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场
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【题目】如图所示,在xOy平面坐标系的第三、四象限内有沿y轴正方向的匀强电场E,第一象限中的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一个带正电的粒子以速度v0=2×107 m/s从Q点沿x轴正方向发射,并从O点射出,进入磁场后以垂直于PM的方向从PM边射出磁场。已知Q点的横坐标为-0.4m,该粒子的比荷=2.5×109 C/kg,MN平行于x轴,N点的坐标为(0.4m,0.4m),不计粒子重力,求:
(1)Q点的纵坐标;
(2)磁场区域的磁感应强度大小B的取值范围。
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【题目】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y≥0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。
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【题目】竖直放置的一对平行金属板的左极板上,用绝缘线悬挂了一个带负电的小球,将平行金属板按如图所示的电路连接,开关闭合后绝缘线与左极板间的夹角为θ.当滑动变阻器R的滑片在a位置时,电流表的读数为I1,夹角为θ1;当滑片在b位置时,电流表的读数为I2,夹角为θ2,则( )
A.θ1<θ2,I1<I2
B.θ1>θ2,I1>I2
C.θ1=θ2,I1=I2
D.θ1<θ2,I1=I2
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【题目】电荷量q=1×10-4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的电场,其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示,物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示。重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块与水平面间的动摩擦因数
(2)物块在4s内减少的电势能
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【题目】如图所示,一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由A→O→B运动,则电子所受等量异种点电荷的电场力的大小和方向变化情况是()
A.先变大后变小,方向水平向左
B.先变大后变小,方向水平向右
C.先变小后变大,方向水平向左
D.先变小后变大,方向水平向右
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【题目】如图所示,MN、PQ为足够长的光滑平行导轨,间距L=0.5 m.导轨平面与水平面间的夹角θ=。NQ⊥MN,NQ间连接有一个R=3 Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0=1 T。将一根质量为m=0.02 kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r=2 Ω,其余部分电阻不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变,cd距离NQ为s=0.5 m,g=10 m/s2。
(1)求金属棒达到稳定时的速度是多大;
(2)金属棒从静止开始到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?
(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1 s时磁感应强度应为多大?
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【题目】以下论述正确的是( )
A.某点的电场强度大,该点的电势一定高
B.某点的磁感应强度大,通电导线在该点的安培力大
C.某点的磁感应强度大,线圈在该处的磁通量一定大
D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零
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