一、选择题(本大题共7小题,每小题8分,共56分。多选题已在题号后标出,选不全得4分)
1、带正电甲、乙、丙三个粒子(不计重力)分别以速度v
甲
、v乙、v丙垂直射入电场和磁场相互垂直复合场中,其
轨迹如图所示,则下列说法正确是( ) A、v甲>v乙>v丙 B、v甲 2、如图所示,一个带正电滑环套在水平且足够长粗糙绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示匀强磁场中,现给滑环一个水平向右瞬时作用力,使其开始运动,则滑环在杆上运动情况不可能是( ) A、始终做匀速运动 B、始终做减速运动,最后静止于杆上 C、先做加速运动,最后做匀速运动 D、先做减速运动,最后做匀速运动 3、(多选)(2013·南开区模拟)如图所示,有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径R相同,则它们具有相同( ) A、电荷量 B、质量 C、速度 D、比荷 4、(2013·济南模拟)如图所示,在互相垂直匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q液滴在竖直面内做半径为R匀速圆周运动。已知电场强度为E,磁感应强度为B,则液滴质量和环绕速度分别为( ) qEEB2qREA., B., gBEBC.BqRqEBgR,qgR D.,ggE 5、(多选)(2013·南京模拟)利用霍尔效应制作霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件工作面向下,通入图示方向电流I,C、D两侧面会形成电势差UCD,下列说法中正确是( ) A、电势差UCD仅与材料有关 B、若霍尔元件载流子是自由电子,则电势差UCD<0 C、仅增大磁感应强度时,电势差UCD变大 D、在测量地球赤道上方地磁场强弱时,元件工作面应保持水平 6、如图所示,质量为m,电荷量为e质子以某一初速度从坐标原点O沿x轴正方向进入场区,若场区仅存在平行于y轴向上匀强电场时,质子通过P(d,d)点时动能为5Ek;若场区仅存在垂直于xOy平面匀强磁场时,质子也能通过P点。不计质 子重力。设上述匀强电场电场强度大小为E,匀强磁场磁感应强度大小为B,则下列说法中正确是( ) 3Ek5E B.E?keded mEk2mEkC.B? D.B?ededA.E?7、(2013·广州模拟)欧洲强子对撞机在2010年初重新启动,并取得了将质子加速到1、18万亿电子伏特阶段成果,为实现质子对撞打下了坚实基础。质子经过直线加速器加速后进入半径一定环形加速器,在环形加速器中,质子每次经过位置A时都会被加速(如图甲所示),当质子速度达到要求后,再将它们分成两束引导到对撞轨道中,在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动,并最终实现对撞(如图乙所示)。质子是在磁场作用下才得以做圆周运动。下列说法中正确是( ) A、质子在环形加速器中运动时,轨道所处位置磁场会逐渐减小 B、质子在环形加速器中运动时,轨道所处位置磁场始终保持不变 C、质子在对撞轨道中运动时,轨道所处位置磁场会逐渐减小 D、质子在对撞轨道中运动时,轨道所处磁场始终保持不变 二、计算题(本大题共3小题,共44分。要有必要文字说明和解题步骤, 有数值计算要注明单位) 8、(2013·湛江模拟)(12分)质量为m、电荷量为q带负电粒子由静止开始释放,经M、N板间电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d匀强磁场中,该粒子离开磁场时位置P偏离入射方向距离为L,如图所示。已知M、N两板间电压为U,粒子重力不计。求:匀强磁场磁感应强度B。 9、(14分)如图所示,一质量为m,电荷量为q带正电小球以水平初速度v0从离地高为h地方做平抛运动,落地点为N,设不计空气阻力,求: (1)若在空间加一个竖直方向匀强电场,使小球沿水平方向做匀速直线运动,则场强E为多大? (2)若在空间再加上一个垂直纸面向外匀强磁场,小球落地点仍为N,则磁感应强度B为多大? 10、(能力挑战题)(18分)如图所示装置中,区域Ⅰ和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右匀强电场,电场强度分别为E和;Ⅱ区域内有垂直纸面向外水平匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、带电量为q、带负电粒子(不计重力)从左边界O点正上方M点以速度v0水平射入电场,经水平分界线OP上A点与OP成60°角射入Ⅱ区域磁场,并垂直竖直边 E2 界CD进入Ⅲ区域匀强电场中。求: (1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动轨道半径; (2)O、M间距离; (3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历时间。 答案解析 1、【解析】:选A。由左手定则可判断正电荷所受洛伦兹力向上,而所受电场力向下,由运动轨迹可判断qv甲B>qE即v甲>,同理可得v乙=,v 丙< EBEBE,所以 v甲>v乙>v丙,故A正确、B错;电场力对甲做负功,B甲速度一定减小,对丙做正功,丙速度一定变大,故C、D错误。 2、【解析】:选C。给滑环一个瞬时作用力,滑环获得一定速度v,当qvB=mg时,滑环将以v做匀速直线运动,故A正确。当qvB mg做匀速直线运动,故DqB