磁场、电场和重力场复合 知识点题库

如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。在该区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心,abcd为圆环上的四个点,a点为最高点,c点为最低点,bOd三点在同一水平线上。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放,下列判断正确的是(    )

A . 小球能越过d点并继续沿环向上运动 B . 当小球运动到c点时,所受洛伦兹力最大 C . 小球从d点运动到b点的过程中,重力势能减小,电势能增大 D . 小球从b点运动到c点的过程中,电势能增大,动能先增大后减小
一带电小球M在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动,匀强电场竖直向上,匀强磁场水平且垂直纸面向里,如图所示,下列说法正确的是(  )

A . 小球一定带负电 B . 由于洛伦兹力不做功,故小球在运动过程中机械能守恒 C . 由于合外力做功等于零,故小球在运动过程中动能不变 D . 沿垂直纸面方向向里看,小球的绕行方向既可以是顺时针也可以是逆时针方向

如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中,有一个固定在竖直平面内的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心,abc为圆环上的三个点,a点为最高点,c点为最低点, bO沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放,下列判断正确的是( )

A . 当小球运动到b点时,洛伦兹力最大 B . 当小球运动到c点时,小球受到的支持力一定大于重力 C . 小球从a点运动到b点,重力势能减小,电势能增大 D . 小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小

使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等。质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道时半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B。为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器。引出器原理如图所示,一堆圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于O'点(O' 点图中未画出)。引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出。已知OQ长度为L。OQ与OP的夹角为θ,

  1. (1) 求离子的电荷量q并判断其正负;

  2. (2) 离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应 强度应降为B',求B';

  3. (3) 换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应。为使离子仍从P点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E 的方向和大小。

如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m,带电量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的足够大的匀强磁场和匀强电场中.设小球电量不变,小球由静止下滑的过程中(   )

A . 小球加速度一直增大 B . 小球速度一直增大 C . 杆对小球的弹力先减小,后增大,最后不变 D . 小球所受洛伦兹力一直增大,直到最后不变
半径为r的光滑绝缘圆环固定在竖直面内,并处于水平向右的匀强电场中,环内侧有一个质量为m的带电小球,静止时,它和圆环中心O的连线与竖直方向的夹角为37°(如图所示).

  1. (1) 求电场强度E的大小;

  2. (2) 若给小球一沿切线方向的瞬时初速度,小球便在圆环内运动,为使小球能在圆环上做完整的圆周运动,这个速度至少为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

质量为m,带电量为q的小物块,从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示,若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是(   )

A . 小物块一定带正电荷 B . 小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动 C . 小物块在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动 D . 小物块在斜面上下滑过程中,当小球对斜面压力为零时的速度为
如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点垂直射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为(   )


A . 2:1 B . 1:2 C . 1: D . 1:15
如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴.一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为θ.不计空气阻力,重力加速度为g,求

  1. (1) 电场强度E的大小和方向;

  2. (2) 小球从A点抛出时初速度v0的大小;

  3. (3) A点到x轴的高度h.

如图所示,两金属板间有水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场和竖直向下的匀强电场.一带正电、质量为m的小球垂直于电场和磁场方向从O点以速度v0飞入此区域,恰好能沿直线从P点飞出此区域.如果只将电场方向改为竖直向上,则小球做匀速圆周运动,加速度大小为a1 , 经时间t1从板间的右端a点飞出,a与P间的距离为y1;如果同时撤去电场和磁场,小球加速度大小为a2 , 经时间t2从板间的右端b点以速度v飞出,b与P间的距离为y2 . a、b两点在图中未标出,则一定有(  )

A . v0<v B . a1>a2 C . a1=a2 D . t1<t2
如图所示,三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置,分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中,轨道两端在同一高度上,三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动,P、M、N分别为轨道的最低点,如图所示,则下列有关判断正确的是(   )

A . 小球第一次到达轨道最低点的速度关系vp=vM>vN B . 小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力关系FP=FM>FN C . 小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系tP<tM<tN D . 三个小球到达轨道右端的高度都不相同,但都能回到原来的出发点位置
如图所示的平行板器件中,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.20T,方向垂直纸面向里,电场强度E1=1.0×105V/m,PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘 xOy坐标系的第一象限内,有一边界AO、与y轴的夹角∠AOy=450 , 边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,边界线的下方有竖直向上的匀强电场,电场强度E2=5.0×105V/m。一束带电荷量q=8.0×10-19C、质量m=8.0×10-26Kg的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0, 0.4 m)的Q点垂直y轴射入磁场区,多次穿越边界线OA。求:

  1. (1) 离子运动的速度;
  2. (2) 离子在电场中的加速度
  3. (3) 离子从进入磁场到第二次穿越边界线OA所需的时间;
  4. (4) 离子第四次穿越边界线的位置坐标。
如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.4m在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.0×104N/C现有一电荷量q=+1.0×10-4C,质量m=0.1kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取g=10m/s2 . 试求:

  1. (1) 带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小;
  2. (2) D点到B点的距离XDB
  3. (3) 带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能
如图所示,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,a、b间的电场强度为E,今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场的场强大小为E,方向竖直向上,磁感应强度方向垂直纸面向里,磁场磁感应强度大小等于 ,重力加速度为g,则下列关于微粒运动的说法正确的是(  )

 

A . 微粒在ab区域的运动时间为 B . 微粒在bc区域中做匀速圆周运动,圆周半径r=2d C . 微粒在bc区域中做匀速圆周运动,运动时间为 D . 微粒在ab、bc区域中运动的总时间为
如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为 图片_x0020_371195385 .不计空气阻力,重力加速度为g,求

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  1. (1) 电场强度E的大小和方向;
  2. (2) 小球从A点抛出时初速度v0的大小;
  3. (3) A点到x轴的高度h.
如图所示,空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,一带电液滴从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,不计摩擦阻力,则以下说法中正确的是(   )

A . 液滴一定带正电 B . 液滴在C点时的动能最大 C . 从A到C过程液滴的电势能增大 D . 从C到B过程液滴的机械能增大
如图所示,在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心在O点,半径为r,内壁光滑,A、B两点分别是圆弧的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场,场强大小为E,一个电荷量为q带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变),经C点时速度最大,O、C连线与竖直方向的夹角θ= ,重力加速度为g。

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  1. (1) D、C两点间的电势差
  2. (2) 如果在A点速度 ,小球经D点时对轨道压力的大小。
如图所示,带电小球P绕O点在竖直平面内做圆周运动,a、b连线为该圆竖直直径。已知该空间匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向里,则小球在做圆周运动过程中,下列判断正确的是(   )

A . 小球可能带正电 B . 小球在运动过程中机械能不守恒 C . 小球一定沿逆时针方向做匀速圆周运动 D . 小球运动到a时的电势能大于运动到b时的电势能
如图示,在匀强电场和匀强磁场共存的区域内,电场的电场强度大小为E,方向为竖直方向,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。一质量为m的带正电粒子在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动,则可判断(  )

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A . E的方向竖直向下 B . 粒子运动的角速度为 C . 粒子沿圆周顺时针运动 D . 粒子的机械能守恒
如图,在区域I中有方向水平向右的匀强电场,在区域II中有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B=0.5T;两区域中的电场强度大小相等,E=2V/m;两区域足够大,分界线竖直.一可视为质点的带电小球用绝缘细线拴住静止在区域I中的A点时,细线与竖直方向的夹角为45°.现剪断细线,小球开始运动,经过时间t1=1s从分界线的C点进入区域II,在其中运动一段时间后,从D点第二次经过 B分界线,再运动一段时间后,从H点第三次经过分界线,图中除A点外,其余各点均未画出,g=10m/s2 , 求:

  1. (1) 小球到达C点时的速度v;  
  2. (2) 小球在区域II中运动的时间t2
  3. (3) C、H之间的距离d.