内容正文:
配速法
1、真空中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度大小为,方向竖直向上,磁感应强度大小为,方向垂直纸面向外在此空间中建立竖直面内的直角坐标系有一个质量为、电量大小为电子重力不计,从坐标原点由静止开始运动,如图甲所示,其运动轨迹为一条摆线,摆线的最低点为,与轴的第一个交点为该运动可分解为竖直方向的逆时针方向的匀速圆周运动和水平向右方向的匀速直线运动两个分运动,如图乙所示。求:
摆线的最低点到轴的距离;
电子在摆线最低点的速度大小;
每一段摆线的宽度大小。
2、(多选)带电粒子在重力场中和磁场中的运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和在竖直平面内的匀速圆周运动。若带正电小球的初速度为零,可以分解为在水平方向上有两个大小相等、方向相反速度。水平向右的速度对应的洛伦兹力与小球的重力平衡,水平向左的速度对应的洛伦兹力提供小球匀速圆周运动向心力。设带电小球的质量为m、电量为,磁感应强度为B(范围无限大),重力加速度为g,小球由静止开始下落,则以下猜想正确的是( )
A.两点间的距离为 B.小球在运动过程中机械能不守恒
C.小球下降的最大高度为 D.小球的加速度大小恒为g
3、如图所示,空间中存在着正交的匀强磁场和匀强电场,已知电场强度大小为E,方向竖直向下,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面。一电子由O点以一定初速度水平向右飞入其中,运动轨迹如图所示,其中O、和P分别为轨迹在一个周期内的最高点和最低点,不计电子的重力。下列说法正确的是( )
A.磁感应强度方向垂直纸面向外
B.电子的初速度小于
C.由O点至P点的运动过程中,电子的速度增大
D.将电子的初速度调整至合适值可以使其做直线运动
4、(多选)如图所示,空间中有正交的匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,匀强电场方向竖直向下,将一质量为m,带电量为的粒子沿水平向左以速度v抛入复合场中,忽略粒子的重力。已知匀强电场的强度大小,在粒子之后运动的过程中,以下说法正确的是( )
A.粒子偏离人射方向的最大距离为
B.粒子在轨迹最低点的曲率半径为
C.粒子从抛出到最低点的过程电势能的变化量为
D.粒子运动过程中动能与电势能的总和是守恒的
5、在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带正电荷量为q的小球在O点由静止释放,小球的运动曲线如图所示。已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍,重力加速度为g。则小球在运动过程中第一次下降的最大距离为( )
A. B. C. D.
6、空间存在着匀强磁场和匀强电场,磁场的方向垂直于纸面(平面)向里,电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下,从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图中,可能正确描述该粒子运动轨迹的是( )
A. B. C. D.
7、(多选) 如图所示,磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放,沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面上,下列说法正确的有( )
A. 电子从N到P,电场力做正功 B. N点的电势高于P点的电势
C. 电子从M到N,洛伦兹力不做功 D. 电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力
8、(多选)如图质量为、电荷量为的带正电粒子(忽略粒子重力),以速度沿方向垂直射入相互正交的竖直向下的匀强电场和水平向里匀强磁场,经过该区域中的P点的速率为,此时侧移量为,若,下列说法中正确的是( )
A.带电粒子在P点的速率
B.带电粒子的加速度大小恒为
C.若,粒子从射入该区域到P点所用时间至少
D.粒子在运动过程中洛伦兹力始终大于电场力
9、 现代科学仪器中常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图,在轴上方的平面内,有范围足够大的垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场和方向沿轴正方向、电场强度为E的匀强电场。一质量为m,电荷量为q的带正电荷的粒子在O点由静止释放,则粒子运动的轨迹为一曲线,且曲线上离y轴最远的点的曲率半径为该点到y轴距离的两倍;当该粒子在O点以初速度沿轴正方向射入,则粒子在xOy平面内做周期性运动,且任一时刻粒子速度的y分量与其到y轴的距离成正比,比例系数与电场强度E大小无关。粒子重力不计。求粒子在О点
(1)由静止释放,运动到坐标为点时的动量大小;
(2)由静止释放,在运动过程中第一次离开轴最大的距离;
(3)以初速度沿轴正方向射入时,粒子运动过程中的最小速度。
10、如图所示,平面直角坐标系xOy位于竖直平面内,x轴方向水平向右,坐标系xOy所在的空间有一正交的匀强电磁场,匀强电场方向竖直向下,场强大小为E;匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B.一质量为m的小球(可视为质