1.【解析】 欲使電子沿直線從電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域通過,則qE=qvB,而電子流向上極板偏轉(zhuǎn),則qE>qvB,故應(yīng)減小E或增大B、v.故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
【答案】 A
2.【解析】 在復(fù)合場(chǎng)中沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí),帶電粒子速度大小和方向都不變,只有電場(chǎng)時(shí),粒子沿初速度方向的分速度不變,故t1=t2.只有磁場(chǎng)時(shí),粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),速度大小不變,方向時(shí)刻改變.沿初速度方向的分速度不斷減小.故t1=t2 【答案】 C 3.【解析】 帶電小球在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是電場(chǎng)力和重力平衡,故電場(chǎng)力應(yīng)豎直向上,則小球帶負(fù)電,洛倫茲力提供向心力,再根據(jù)左手定則可以確定小球沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng),故B正確. 【答案】 B 4.【解析】 由a板帶正電,可知板間場(chǎng)強(qiáng)方向向下,帶正電的液滴在板間所受電場(chǎng)力方向向下,重力方向也向下,要使其做直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)使其所受洛倫茲力與重力、電場(chǎng)力的合力等大反向,即洛倫茲力方向應(yīng)豎直向上,由左手定則可判定液滴的運(yùn)動(dòng)方向只能是水平向右,D正確. 【答案】 D 5.【解析】 帶電粒子可從左側(cè)或右側(cè)飛出場(chǎng)區(qū),由于洛倫茲力不做功,電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),所以從左側(cè)飛出時(shí)ΔEk=0,從右側(cè)飛出時(shí),ΔEk=qEd,故選項(xiàng)C、D正確. 【答案】 CD 6.【解析】 粒子先在電場(chǎng)中加速,進(jìn)入速度選擇器做勻速直線運(yùn)動(dòng),最后進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).在速度選擇器中受力平衡:qE=qvB得v=,方向由左手定則可知磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,B正確,C錯(cuò)誤.進(jìn)入磁場(chǎng)后,洛倫茲力提供向心力,由qvB0=,得R=,所以荷質(zhì)比不同的粒子偏轉(zhuǎn)半徑不一樣,所以,A項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò). 【答案】 AB 7.【解析】 等離子體噴射入磁場(chǎng)后,在洛倫茲力F1=qBv的作用下正離子向上偏,負(fù)離子向下偏,則上板是電源的正極,下板是電源的負(fù)極,B對(duì);兩板間形成向下的電場(chǎng),正、負(fù)離子將受到電場(chǎng)力F2=q阻礙其偏轉(zhuǎn),假設(shè)外電路斷路,則qBv=q,即U=Bdv為電源電動(dòng)勢(shì),A錯(cuò).電源內(nèi)阻為r=ρ=,由閉合電路歐姆定律得I==,C錯(cuò),D對(duì). 【答案】 BD 8.【解析】 根據(jù)q=qBv,得U=Bdv,所以電勢(shì)差UCD取決于B、d、v,故A錯(cuò)誤,C正確.電子帶負(fù)電,根據(jù)左手定則,可確定B正確.赤道上方地磁場(chǎng)磁感線方向是水平的,而霍爾元件的工作面需要和磁場(chǎng)方向垂直,故工作面應(yīng)豎直放置,D錯(cuò)誤. 【答案】 BC 9.【解析】 由帶電粒子在金屬板中做直線運(yùn)動(dòng)知qvB=qE,v=,表明帶電粒子的速度一定相同,而粒子的帶電量、電性、質(zhì)量、比荷的關(guān)系均無(wú)法確定,在磁場(chǎng)中有R=,帶電粒子運(yùn)動(dòng)半徑不同,所以比荷一定不同,故A、D項(xiàng)正 確,B、C錯(cuò)誤. 【答案】 AD 10.【解析】 (1)設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,初速度為v,電場(chǎng)強(qiáng)度為E.可判斷出粒子受到的洛倫茲力沿x軸負(fù)方向,于是可知電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向 且有qE=qvB 又R=vt0 則E=. (2)僅有電場(chǎng)時(shí),帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng) 在y方向位移為y=v 由式得y= 設(shè)在水平方向位移為x,因射出位置在半圓形區(qū)域邊界上,于是 x=R 又由x=a2⑥ 得a=.⑦ 【答案】 (1)E= 沿x軸正方向 (2) 11.【解析】 (1)根據(jù)動(dòng)能定理,qU=mv-mv,所以v0= (2)如圖所示,設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,由幾何知識(shí)可知 R2+R2=(R2-R1)2,解得R=R0,根據(jù)洛倫茲力公式qv2B=m, 解得B==. 根據(jù)公式=,2πR=v2T, 解得t=== =. (3)考慮臨界情況,如圖所示 qv3B′1=m,解得B′1=, qv3B′2=m,解得B′2=, 綜合得:B′<. 【答案】 見解析 12.【解析】 (1)墨滴在電場(chǎng)區(qū)域做勻速直線運(yùn)動(dòng),有 q=mg 由式得: q= 由于電場(chǎng)方向向下,電荷所受電場(chǎng)力向上,可知: 墨滴帶負(fù)電荷. (2)墨滴垂直進(jìn)入電、磁場(chǎng)共存區(qū)域,重力仍與電場(chǎng)力平衡,合力等于洛倫茲力,墨滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有 qv0B=m 考慮墨滴進(jìn)入磁場(chǎng)和撞板的幾何關(guān)系,可知墨滴在該區(qū)域恰完成四分之一圓周運(yùn)動(dòng),則半徑R=d 由、、式得B=. (3)根據(jù)題設(shè),墨滴運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R′,有qv0B′=m 由圖示可得:R′2=d2+(R′-)2 解得:R′=d 聯(lián)立、、式可得:B′=. 【答案】 (1)負(fù)電荷 (2) (3)