搜索
第1页共3页《三、电场和磁场带电粒子的运动》一．选择题1．电子与质子速度相同，都从O点射入匀强磁场区，则图3-1中画出的四段圆弧，哪两个是电子和质量运动的可能轨迹（）A．a是电子运动轨迹，d是质子运动轨迹B．b是电子运动轨迹，c是质子运动轨迹C．c是电子运动轨迹，b是质子运动轨迹D．d是电子运动轨迹，a是质子运动轨迹2．在图3-2中，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动。则（）A．两粒子所带的电荷符号不同B．甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点的速度C．两个粒子的电势能都是先减小后增大D．经过b点时，两粒子的动能一定相等3．在图3-3所示的直角坐标系xyz所在的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场。已知从坐标原点O沿x轴的正方向射入质子，穿过这区域时未发生偏转。设重力可忽略不计，则这区域中的E和B的方向可能是（）A．E和B都沿x轴的正方向B．E和B都沿x轴的负方向C．E沿z轴正方向，B沿y轴正方向D．E沿z轴正方向，B沿y轴负方向4．三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图3-5所示的初速度v1、v2和v3，经过平板MN上的小孔O射入匀强磁场B，磁场方向垂直纸面向里，整个装置放在真空中，且不计重力。这三个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离分别为s1、s2和s3，则（）A．s1s2s3B．s1s2s3C．s1=s3s2D．s1=s3s25．如图3-4所示，一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速度v0射入电场中，恰好能从下板边缘以速度v1飞出电场。若其它条件不变，在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场，该带电粒子恰能从上板边缘以速度v2射出。不计重力，则（）图3-1Oacdb图3-2Qb甲乙dca图3-4v0mq图3-3yv0xzE、B图3-5Oθθv1v2v3NM第2页共3页A．2v0=v1+v2B．v0=2/)(2221vvC．v0=21vvD．v0v1=v26．如图3-5所示，在真空中，匀强电场E的方向竖直向下，水平匀强磁场B垂直纸面向里，三个没滴a、b、c带有等量同种电荷。已知a静止，油滴b水平向右匀速运动，油滴c水平向左匀速运动。三者质量ma、mb和mc相比较（）A．mambmcB．mbmamcC．mcmambD．ma=mb=mc二．论述、计算题7．如图3-6所示，ab是半径为R的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强大小为E，方向一定。在圆周平面内，将一带正电q的小球从a点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在这些所有的点中，到达c点时小球的动能最大。已知∠cab=30°，若不计重力和空气阻力，试求：（1）电场方向与ac间的夹角θ为多大。（2）若小球在a点时初速度方向与电场方向垂直，则小球恰好落在c点，那么初动能为多大。8．如图3-7所示，一带电粒子质量为m、电量为q，垂直于边界进入一个有界的匀强磁场区域，当它飞离磁场区时，速度方向偏离入射方向θ角。已知磁场区域的宽度为d，磁感强度为B，方向垂直于纸面向里，不计粒子所受重力。求：（1）粒子进入磁场时的速度。（2）粒子穿越磁场所用的时间。9．如图3-8甲所示，一个带负电荷的液滴静止在一个平行板电容器中靠近下板的M点，电容器的电压为U0。现将t=0时电容器的电压变为2U0，t=t0时刻电压突变为零，然后电压在零和2U0之间交替变化，如图3-8乙所示。使带电液滴在M与N之间做往复运动，设带电液滴未碰到极板，求：（1）电压变化的周期。（2）平行板电容器内场强的最大值。10．如图3-9甲所示，空间存在着变化的电场和变化的磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面，而E-t与B-t图象如图3-9乙所示。从t=1s开始，从A点处每隔2s射出一相同的重力不计的带电粒子，初速为v0。若AB⊥BC，且AB=BC=l，粒子均能在1s内从A点运动到C点，求：（1）E0与B0之比值。（2）1s射出的粒子和3s射出的粒子由A点运动到C点，所经历的时间t1和t3之比值。图3-5abcE图3-6abc30°图3-9乙20E0Et/s4681020B0Bt/s46810Av0EBC甲图3-8MN甲U0乙t002U0ut图3-7Bv0d第3页共3页《三电场和磁场带电粒子运动》参考答案1.C。2.AB。3.ABC。4.D。5.B。6.C。7.（1）电场方向与ac夹角30°，（2）初动能为EqR/8。8.DqB/（msinθ），θm/（qB）。9.4t0，2U0/（gt02）。10.2v0，π/2。18.当v=qBmgcos时，有am=gsinθ；当a=0时，有vm=qBmg)cos(sin。