题目列表(包括答案和解析)
如图所示，一带电粒子从Y轴上的a点以平行于X轴的方向射入第一象限区域，射入的速度为v0．带电粒子的质量为m，带负电，电荷量为q．为了使带电粒子通过X轴上的b点，可在第一象限的某区域加一个沿Y轴正方向的匀强电场，电场强度为E，电场区域沿Y轴方向无限长，沿X方向的宽度为s．已知Oa=L，Ob=2s，不计带电粒子的重力．某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样，首先，如图甲所示，在真空空间的竖直平面内建立xoy坐标系，在y1=0.1m和y2= -0.1m处有两个与x轴平行的水平界面PQ和MN把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，在三个区域中分别存在匀强磁场B1、B2、B3，其大小满足B2=2B1=2B3=0.02T，方向如图甲所示。在Ⅱ区域中的y轴左右两侧还分别存在匀强电场E1、E2（图中未画出），忽略所有电、磁场的边缘效应. ABCD是以坐标原点O为中心对称的正方形，其边长L=0.2m。现在界面PQ上的A处沿y轴正方向发射一比荷q/m=108c/kg的带正电荷的粒子（重力不计），粒子恰能沿图中实线途经B、C、D三点后回到A点并做周期性运动，轨迹构成一个“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.
（1）求E1、E2场的大小和方向
（2）若去掉Ⅱ和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场，其他条件不变，仍在
处以相同的速度发射相同的粒子，请在Ⅱ和Ⅲ区域内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场，使粒子运动的轨迹成为上、下对称的“8”字，且粒子运动的周期跟甲图中相同，请通过必要的计算和分析，求出你所设计的“场”的大小、方向和区域，并在乙图中描绘出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”（上面半圆轨迹己在图中画出）
某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样，首先，如图甲所示，在真空空间的竖直平面内建立xoy坐标系，在y1=0.1m和y2= -0.1m处有两个与x轴平行的水平界面PQ和MN把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，在三个区域中分别存在匀强磁场B1、B2、B3，其大小满足B2=2B1=2B3=0.02T，方向如图甲所示。在Ⅱ区域中的y轴左右两侧还分别存在匀强电场E1、E2（图中未画出），忽略所有电、磁场的边缘效应. ABCD是以坐标原点O为中心对称的正方形，其边长L=0.2m。现在界面PQ上的A处沿y轴正方向发射一比荷q/m=108c/kg的带正电荷的粒子（重力不计），粒子恰能沿图中实线途经B、C、D三点后回到A点并做周期性运动，轨迹构成一个“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.
（1）求E1、E2场的大小和方向
（2）若去掉Ⅱ和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场，其他条件不变，仍在处以相同的速度发射相同的粒子，请在Ⅱ和Ⅲ区域内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场，使粒子运动的轨迹成为上、下对称的“8”字，且粒子运动的周期跟甲图中相同，请通过必要的计算和分析，求出你所设计的“场”的大小、方向和区域，并在乙图中描绘出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”（上面半圆轨迹己在图中画出）
如图所示，一带电粒子从
y轴上的a点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，射入的速度为v0．带电粒子的质量为m，带负电，电荷量为q．为了使带电粒子通过x轴上的b点，可在第一象限的某区域加一个沿y轴正方向的匀强电场，电场强度为E，电场区域沿y轴方向无限长，沿x方向的宽度为s．已知Oa＝L，不计带电粒子的重力．
(1)若b点在电场内，要使粒子过b点，求该电场的左边界与b点的距离；
(2)若b点在电场外，在第一象限紧挨电场右侧加一个垂直于xOy平面的磁感应强度为B的匀强磁场，该磁场足够大，使得粒子也能过b点且速度方向沿x轴正方向，求该电场的左边界与b点的距离．
一、1、AD 2、AC 3、A 4、A 5、BC 6、B 7、C 8、D
9、AC 10、BD 11、D 12、BC
二、实验题（本题共2小题共18分）将答案填在横线上或作图和连线.
13、（8分）（1）d（2分） 0.70 （2分） （2）24（2分） 小于（2分）
 |
14、（10分）（1）（5分）
（2）c．调节R ，使电压表示数为6V （2分）
e．在导电纸上移动探针，找此基准点的等势点。并压印在白纸上（3分）
三、本大题共四小题共计54分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题．答案中必须明确写出数值和单位
15、（12分）设他从家门口到学校门口所用时间为t，脚蹬板的线速度为
，轮盘边缘的线速度为
，飞轮边缘的线速度为
，后车轮边缘的线速度为
。
由线速度的定义式有：
………………………………①（2分）
由脚蹬板与轮盘的转动角速度相同有：
………………②（2分）
由飞轮与后车轮的转动角速度相同有： 
………………③（2分）
因为轮盘与飞轮之间用链条转动，它们边缘上的线速度相同，即：
…………………………………………………④（2分）
车轮边缘的线速度与自行车行驶的速度大小相等，则距离为：
…………………………………………………⑤（2分）
由以上各式得：
………………………………………⑥（2分）
16、（13分）（1）当以CD为轴转动时， AB棒切割磁感线，当转到AD边竖直时
（1分）
（2分）
AB受到的水平外力应等于AB边受到的安培力
（2分）
（2）在转动的过程中，线圈内产生了交变电流，从开始转动到AD边竖直可视为正弦交变电流的0到T/4 （1分）
所以Q=
0.00196J（2分）
（3）当以CD为轴转动时，仅AB棒切割磁感线。
（1分）
当以AB为轴转动时，仅CD棒切割磁感线。
（2分）
第一个周期内
两点间的电势差
随时间
变化的关系为
（2分）
17、（14分）（1）带电粒子进入电场后沿X方向做匀速直线运动，沿Y方向做匀加速直线运动；
根据牛顿第二定律得，带电粒子在电场中运动的加速度大小为：
a= （1分）
带电粒子进入电场后在X方向的位移为l，在Y方向的位移为L，根据运动学规律，有
l=v0t （1分）
L=t2 （2分）
消去t，解得： l=
即该电场的左边界与b点的距离为（2分）
（2）分析可知，磁场方向应垂直XOY平面向外，粒子的运动轨迹如图所示。
设粒子在磁场中的速率为v ，运动半径为R，则
由Bqv =
（1分）
得R= （1分）
由几何关系可知：
AC=R sinθ （1分）
所以l = s+AC =s+sinθ （2分）
其中：sinθ = = （1分）
所以： l = s+? =s+ （2分）
18、（15分）（1）对水平管中的物体分析，物体能保持静止，有：
， （1分） 解出
（2分）
（2）物体进入水平管时，摩擦力的大小与右端进入水平管的距离
之间的关系是：
，作出
图：（2分）
从图中曲线和坐标轴所围的面积可以求出物体在进入水平管的过程中，克服阻力所做的功：
。（2分）
减小的重力势能
（2分）
能够全部进入管中，重力势能必大于或等于克服阻力所做的功，
即：
，解出
。（2分）
（3）当
时，物体全部进入水平管中，设右端进入水平管的距离为，则物体克服阻力所做的功
（2分）
减小的重力势能
由
解出
（2分）
（用平均值求摩擦力的功同样给分）
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