题目列表(包括答案和解析)
在电子显像管内部，由炽热的灯丝上发射出的电子在经过一定的电压加速后，进入偏转磁场区域，最后打到荧光屏上，当所加的偏转磁场的磁感强度为零时，电子应沿直线运动打在荧光屏的正中心位置．但由于地磁场对带电粒子运动的影响，会出现在未加偏转磁场时电子束偏离直线运动的现象，所以在精密测量仪器的显像管中常需要在显像管的外部采取磁屏蔽措施以消除地磁场对电子运动的影响．已知电子质量为m、电荷量为e，从炽热灯丝发射出的电子（可视为初速度为零）经过电压为U的电场加速后，沿水平方向由南向北运动．若不采取磁屏蔽措施，且已知地磁场磁感强度的竖直向下分量的大小为B，地磁场对电子在加速度过程中的影响可忽略不计．在未加偏转磁场的情况下，求：如图所示为一示波管示意图，电子从Ｋ由静止出发经电场加速后沿虚线KO垂直进入偏转电场，最后打在荧光屏上的P点．若加速电压为U1，P、O距离为y，M、N两板间距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子质量为m，电量
为e．求：
（1）电子穿过A板时的速度大小；
（2）M、N两板间电压U2；
（3）从偏转电场射出时的侧移量．
如图所示为一示波管示意图，电子从Ｋ由静止出发经电场加速后沿虚线KO垂直进入偏转电场，最后打在荧光屏上的P点．若加速电压为U1，P、O距离为y，M、N两板间距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子质量为m，电量
为e．求：
（1）电子穿过A板时的速度大小；
（2）M、N两板间电压U2；
（3）从偏转电场射出时的侧移量．
一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答 案
CD
AC
D
AB
C
BD
AD
BC
ABC
BC
二、本题共3小题，共14分。
11.（1）左； （2分） （2）大 （2分）
12.（1）小于； （2分） （2）9.4 （2分）
13.（1）R1； （2分） （2）见答图1；（2分）
（3）BD （2分）
三、本题共7小题，共56分。解答应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。
14.（7分）
解：（1）金属杆刚进入磁场切割磁感线产生的电动势E=Blv，…………………（1分）
根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R的电流大小I=
=
（2）M、N两端电压为路端电压，则UMN=IR=0.4V…………………………………(2分)
（3）每秒钟重力势能转化为电能E=
（R+r）t =0.25J…………………………（2分）
15.（7分）
解：（1）带电粒子匀速通过场区时受到的电场力与洛仑兹力平衡，qE=qv0B，解得磁感应强度
……………………………………………………………………（2分）
（2）电子通过电场区偏转的距离
……………………………………（2分）
（3）设粒子运动到下极板时的动能大小为Ek，根据动能定理
q?2E?
d = Ek-
………………………………………………………………（1分）
解得Ek =
………………………………………………………………………（2分）
16．（8分）
解：（1）油滴速度为
时所受阻力
=k,
油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，有=mg……………………………………（1分）
…………………………………………………………………………（1分）
则
…………………………………………………………………………（2分）
（2）设油滴所带电荷量为q，油滴受到的电场力F电
，
油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡，
………………（2分）
则油滴所带电荷量
………………………………………………（2分）
17.（8分）
解：（1）在0～0.3s时间内感应电动势
……………（1分）
在0.3～0.5s时间内感应电动势
………………………（1分）
（2）在0～0.3s时间内
………（1分）
在0.3～0.5s时间内
…………（1分）
i-t图象如答图2所示。………………（1分）
（3）在0～0.3s时间内，圆环中产生的热量
……（1分）
在0.3～0.5s时间内，圆环中产生的热量
……（1分）在0～10s内圆环中产生的热量Q=20(Q1+Q2)=9.42×10-2J…………………………（1分）
说明：其他解法正确也得分，数值计算问题不重复扣分。
18.（8分）
解：（1）电子打到荧光屏上时速度的大小等于它飞出加速电场的速度大小，设为v,由动能定理
………（1分）
解得
……………………………………（2分）
（2）当磁感应强度为峰值B0时，电子束有最大偏转，在荧光屏上打在Q点，
。电子运动轨迹如答图3所示，设此时的偏转角度为θ，由几何关系可知，
，
……………………………（1分）
根据几何关系，电子束在磁场中运动路径所对圆心角α=θ，而
…………………（1分）
由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得evB0=mv2/R………………………………………（1分）
解得
…………………………………………………………………………（2分）
19.（9分）
解：（1）电场力F电与洛仑兹力f洛大小之比
……………………（2分）
（2）电场力与场强方向相同，洛仑兹力与磁感应强度方向（即场强方向）垂直，带电质点受电场力和洛仑兹力的合力与重力平衡，故磁场和电场方向与yOz平面平行，与-y方向成53°斜向下，方向如答图4所示。
(qE)2+(qv0B)2=(mg)2……………………………（1分）
解得q=2.0×10-5C……………………………………（2分）
（3）撤去磁场后，带电质点在沿x轴方向上做匀速直线运动，经过时间t=0.20s,沿x轴方向上的位移x=v0t=20m………………………………………………………………（1分）
带电质点受恒定合力，其大小等于洛仑兹力，方向与洛仑兹力方向相反。由几何关系可知质点受合力方向与+y方向成37°斜向下。
质点的加速度
，
位移s在y轴方向的分量y=scos37°=9.6cm，………………………………………（1分）
在z轴方向的分量z=-ssin37°=－7.2cm。………………………………………………（1分）
所以，经过时间t=0.2s带电质点的位置为（20m，9.6cm，－7.2cm）……………（1分）
20.（9分）
解：(1)磁流体发电机电动势E=Bdv ……………………………………………………(1分)
用左手定则判断出正离子向N板偏转，因此N板的电势高…………………………(1分)
(2)两板间海水的电阻
，回路中的电流
……………………………(1分)
磁场对管道内海水的作用力F磁=BId
解得F磁=
……………………………………………………………………… (1分)
方向与v方向相反(水平向东) ……………………………………………………………(1分)
(3)在t时间内管道中海水移动的距离为s=vt …………………………………………(1分)
在t时间内克服摩擦阻力的功W1=kvs，克服磁场力做功W2=F磁s ………………(1分)
在t时间内磁流体发电机消耗的总机械能E=W1+W2=
……… (2分)
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