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1、第2課時　電場和磁場中的曲線運動 (限時：60分鐘) 一、單項選擇題 1．在光滑絕緣的水平桌面上，存在水平向右的電場，電場線如圖1中實線所示．一帶電的小球以一定的初速度從桌面上的A點開始運動，到C點時，突然受到一個外加的水平恒力F作用而繼續(xù)運動到B點，其運動軌跡如圖中虛線所示．v表示粒子在C點的速度，則下列判斷中正確的是 (　　) 圖1 A．恒力F的方向可能水平向左 B．恒力F的方向可能與v的方向相反 C．在A、B兩點小球的速率不可能相等 D．小球在A點的電勢能比在B點的電勢能大 2．一束帶電粒子以同一速度，并從同一位置進入勻強磁場，在磁場中它們

2、的軌跡如圖2所示．粒子q1的軌跡半徑為r1，粒子q2的軌跡半徑為r2，且r2＝2r1，q1、q2分別是它們的帶電量，則 (　　) 圖2 A．q1帶負電、q2帶正電，荷質(zhì)比之比為∶＝2∶1 B．q1帶負電、q2帶正電，荷質(zhì)比之比為∶＝1∶2 C．q1帶正電、q2帶負電，荷質(zhì)比之比為∶＝2∶1 D．q1帶正電、q2帶負電，荷質(zhì)比之比為∶＝1∶1 3．圖3中K、L、M為靜電場中的3個相距很近的等勢面(K、M間無電荷)．一帶電粒子射入此靜電場中后，沿abcde軌跡運動．已知電勢φK<φL<φM，且粒子在ab段做減速運動．下列說法中正確的是

3、 (　　) 圖3 A．粒子帶負電 B．粒子在bc段也做減速運動 C．粒子在a點的速率大于在e點的速率 D．粒子從c點到d點的過程中電場力做負功 4．如圖4所示，水平向左的勻強電場中，長為L的絕緣細線一端固定于O點，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點)，將小球拉到使細線水平伸直的A點，無初速度釋放小球，小球沿圓弧到達最低位置B時速度恰好為零，重力加速度為g.以下說法正確的是 (　　) 圖4 A．勻強電場場強大小為E＝ B．小球在B位置時加速度為零 C．小球運動過程中的最大速率為v＝ D．若將小球拉到使細線水平伸直

4、的C點，無初速度釋放小球后，小球必能回到C點 二、雙項選擇題 5．如圖5所示，在直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，正、負離子分別以相同的速度從原點O進入磁場，進入磁場的速度方向與x軸正方向夾角為30°.已知正離子運動的軌跡半徑大于負離子的軌跡半徑，則可以判斷出 (　　) 圖5 A．正離子的比荷大于負離子的比荷 B．正離子在磁場中受到的向心力大于負離子受到的向心力 C．正離子在磁場中運動的時間大于負離子的運動時間 D．正離子離開磁場時到原點的距離大于負離子離開磁場時到原點的距離 6．一帶電粒子在勻強電場中只受電場力的作用而運動，現(xiàn)將其運動正交分解為x和y

5、兩個方向，圖6分別為粒子在y方向的速度隨時間變化圖象、在x方向的位移隨時間變化圖象、電勢φ沿y方向的分布圖象，由圖象可知 (　　) 圖6 A．帶電粒子一定帶正電 B．帶電粒子可能做直線運動 C．勻強電場的電場線一定沿y軸的負方向 D．電場強度的大小一定等于φ－y圖象的斜率 7．如圖7所示，質(zhì)量為m、半徑為R的圓形光滑絕緣軌道放在水平面上固定的M、N兩豎直墻壁間，圓形軌道與墻壁間摩擦忽略不計，在軌道所在平面加一豎直向上的場強為E的勻強電場．P、Q兩點分別為軌道的最低點和最高點，在P點有一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球，現(xiàn)給小球一初速度v0，使小球在豎直平面內(nèi)做圓

6、周運動，不計空氣阻力，重力加速度為g，則下列有關(guān)說法正確的是 (　　) 圖7 A．小球通過P點時對軌道一定有壓力 B．小球通過P點時的速率一定大于通過Q點時的速率 C．從P到Q點的過程中，小球的機械能一定增加 D．若mg>qE，要使小球能通過Q點，那么速度v0的最小值為 三、非選擇題 8．(18分)如圖8所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電、B板帶負電，兩板之間存在著勻強電場，兩板間距為d、電勢差為U，在B板上開有兩個間距為L的小孔．C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O′處，C帶正電、D帶負電．兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對著B板上的

7、小孔，兩板間的電場強度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O′.半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計．現(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電微粒(微粒的重力不計)．求： 圖8 (1)微粒穿過B板小孔時的速度多大？ (2)為了使微粒能在CD板間運動且不碰板，CD板間的電場強度大小應(yīng)滿足什么條件？ (3)從釋放微粒開始，經(jīng)過多長時間微粒第1次通過半圓形金屬板間的最低點P? 9．(19分)如圖9所示，桌面上有一輕質(zhì)彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端B點位于桌面右側(cè)邊緣．水平桌面右側(cè)有一豎直放置、半徑R＝0.

8、3 m的光滑半圓軌道MNP，桌面與軌道相切于M點．在以MP為直徑的右側(cè)和水平半徑ON的下方部分有水平向右的勻強電場，場強的大小E＝.現(xiàn)用質(zhì)量m1＝0.4 kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點．用同種材料、質(zhì)量為m2＝0.2 kg、帶＋q的絕緣物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后物塊離開桌面由M點沿半圓軌道運動，恰好能通過軌道的最高點P.(取g＝10 m/s2) 圖9 (1)物塊m2經(jīng)過桌面右側(cè)邊緣B點時的速度大??； (2)物塊m2在半圓軌道運動時對軌道的最大壓力； (3)釋放后物塊m2運動過程中克服摩擦力做的功．

9、 10．(18分)如圖10所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的圓形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出)；在第二象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場，電場強度大小為E.一粒子源固定在x軸上的A(－L,0)點，沿y軸正方向釋放電子，電子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后能通過y軸上的C(0,2L)點，再經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直擊中ON，ON與x軸正方向成30°角．已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用，求： 圖10 (1)電子的釋放速度v的大?。? (2)電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角θ； (3)粗略畫出電子在電場和磁場中的軌跡； (4)圓形磁場的最小半徑Rmin. 答案 1．D　2．C 3．B　4．C　5．CD　6．CD　7．CD　 8．(1) 　(2)E＝　(3) 9．(1)3 m/s　(2)(6＋2) N　與豎直方向成45°斜向下　(3)0.9 J 10．(1)　(2)30°　 (3)如圖(3分) (4)