复合场例题与习题(含答案).doc

高三物理复合场例题与习题（含答案） 例1．设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场。已知电场强度和磁感强度的方向是相同的，电场强度的大小E=4.0V/m，磁感强度的大小B=0.15T。今有一个带负电的质点以20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量q与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向。 例2．一带电液滴在如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场中运动。已知电场强度为E，竖直向下；磁感强度为B，垂直纸面向内。此液滴在垂直于磁场的竖直平面内做匀速圆周运动，轨道半径为R。问：（1）液滴运动速率多大？方向如何？（2）若液滴运动到最低点A时分裂成两个液滴，其中一个在原运行方向上作匀速圆周运动，半径变为3R，圆周最低点也是A，则另一液滴将如何运动？ O O 例3．如图所示，半径为R的光滑绝缘竖直环上，套有一电量为q的带正电的小球，在水平正交的匀强电场和匀强磁场中。已知小球所受电场力与重力的大小相等。磁场的磁感强度为B。则 （1）在环顶端处无初速释放小球，小球的运动过程中所受的最大磁场力。 （2）若要小球能在竖直圆环上做完整的圆周运动，在顶端释放时初速必须满足什么条件？ +qB +q B EO E O dy例4．如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，其x轴沿水平方向，在该空间有一沿水平方向足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂直于xOy平面向里，磁感强度为B，磁场区域的上、下边界面距x轴的距离均为d。一质量为m、电量为q的带正电的微粒从坐标原点O沿+x方向发射。求：（1）若欲使该微粒发射后一直沿x轴运动，求发射速度的值v0（2）若欲使发射后不从磁场区域的上界面飞出磁场，求发射速度允许的最大值v0m d y B B Ox O x d d 复合场（习题） 如图3-4-1所示，带电平行板中匀强电场竖直向上，匀强磁场方向 b+-ap垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点滑下，经过轨道 b + - a p 端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使小球从稍低些的 b点开始自由滑下，在经过P点进入板间的运动过程中 动能将会增大 B、其电势能将会增大 受的洛伦兹力增大 D、小球所受的电场力将会增大 2．如图3-4-2所示的正交电磁场区，有两个质量相同、带同种电荷的带电粒子，电量分别为qa、、qb，它们沿水平方向以相同速率相对着直线穿过电磁场区，则 abA、它们若带负电，则 qa、qb B、它们若带负电，则 qa、qb a b C、它们若带正电，则 qa、qb D、它们若带正电，则qa、qb e3．氢原子进入如图3-4-3所示的磁场中，在电子绕核旋转的角速度不变的前提下 e A、如电子逆时针转，旋转半径增大 B、如电子逆时针转，旋转半径减小 C、如电子顺时针转，旋转半径增大 D、如电子顺时针转，旋转半径减小 y4．如图3-4-4所示，带电粒子在没有电场和磁场的空间以v从坐标原点O沿x轴方向做匀速直线运动，若空间只存在垂直于xoy平面的匀强磁场时，粒子通过P点时的动能为Ek；当空间只存在平行于y轴的匀强电场时，则粒子通过P点时的动能为 y 10PA、Ek B、2Ek C、4Ek D、5Ek 10 P 010x 0 10 x q5．质量为m，电量为q带正电荷的小物块，从半径为R的1/4光滑圆槽顶点由静止下滑，整个装置处于电场强度E，磁感应强度为B的区域内，如图3-4-5所示。则小物块滑到底端时对轨道的压力为多大？ q om o m EB E B 6．如图3-4-6所示，空间分布着图示的匀强电场E（宽为L）和匀强磁场B，一带电粒子质量为m，电量为q（重力不计）。从A点由静止释放后经电场加速后进入磁场，穿过中间磁场进入右边磁场后能按某一路径再返回A点而重复前述过程。求中间磁场的宽度d和粒子的运动周期。（虚线为分界线） LdB L d B 7．将氢原子中电子的运动看作是绕氢核做匀速圆周运动，这时在研究电子运动的磁效应时，可将电子的运动等效为一个环形电流，环的半径等于电子的轨道半径r。现对一氢原子加上一外磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直电子的轨道平面。这时电子运动的等效电流用I1来表示。现将外磁场反向，但磁场的磁感应强度大小不变，仍为B，这时电子运动的等效电流用I2来表示。假设在加上外磁场以及外磁场反向时，氢核的位置、电子运动的轨道平面以及轨道半径都不变，求外磁场反向前后电子运动的等效电流的差，即| I1— I2 |等于多少？用m和e表示电子的质量和电量。 8．如图3-4-7所示，质量为m，电量为Q的金属滑块以某一初速度沿水平放置的木板进入电磁场空间，匀强磁场的方向垂直纸面向里，匀强电场的方向水平且平行纸面；滑块和木板间的动摩擦因数为，已知滑块由A点至B点是匀