磁场、电场和重力场复合 知识点题库

如图所示,实线表示在竖直平面内的匀强电场的电场线,电场线与水平方向的夹角为α,水平方向的匀强磁场与电场线正交,有一带电液滴沿斜向上的虚线l做直线运动.l与水平方向的夹角为β,且α>β则下列说法中正确的是(      )

A . 液滴一定做匀速直线运动 B . 液滴一定带负电 C . 电场线方向一定斜向下 D . 液滴也有可能做匀变速直线运动
如图所示,匀强电场E竖直向下,匀强磁场B垂直纸面向里.现有三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c,若将它们分别置入该区域中,油滴a保持静止,油滴b向左水平匀速运动,油滴c向右水平匀速运动,不计空气阻力,比较三个油滴所受重力(   )

A . 油滴a所受重力最大 B . 油滴b所受重力最大 C . 油滴c所受重力最大 D . 三个油所受滴重力一样大

如图所示,图面内有竖直线DD',过DD'且垂直于图面的平面将空间分成I、II两区域。区域I有方向竖直向上的匀强电场和方向垂直图面的匀强磁场B(图中未画出);区域II有固定在水平面上高 h=2l 、倾角 的光滑绝缘斜面,斜面顶端与直线DD'距离 s=4l ,区域II可加竖直方向的大小不同的匀强电场(图中未画出);C点在DD'上,距地面高 H=3l 。零时刻,质量为m、带电荷量为q的小球P在K点具有大小 、方向与水平面夹角 的速度,在区域I内做半径 的匀速圆周运动,经C点水平进入区域II。某时刻,不带电的绝缘小球A由斜面顶端静止释放,在某处与刚运动到斜面的小球P相遇。小球视为质点,不计空气阻力及小球P所带电量对空间电磁场的影响。l已知,g为重力加速度。

  1. (1) 求匀强磁场的磁感应强度的大小;

  2. (2) 若小球A、P在斜面底端相遇,求释放小球A的时刻tA

  3. (3) 若小球A、P在时刻 (β为常数)相遇于斜面某处,求此情况下区域II的匀强电场的场强E,并讨论场强E的极大值和极小值及相应的方向。

如图所示,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小为E=5 N/C,同时存在着水平方向的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小B=0.5T。有一带正电的小球,质量m=1.0×10-6kg,电荷量q=2×10-6C,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动,当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象)取g=10m/s2 , 求


  1. (1) 小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向;

  2. (2) 从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t。

如图,水平地面上方有绝缘弹性竖直挡板,板高h=9 m,与板等高处有一水平放置的篮筐,筐口的中心离挡板s=3 m.板的左侧以及板上端与筐口的连线上方存在匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=1 T;质量m=1×10-3 kg、电荷量q=-1×10-3 C、视为质点的带电小球从挡板最下端,以某一速度水平射入场中做匀速圆周运动,若与挡板相碰就以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电荷量不变,小球最后都能从筐口的中心处落入筐中(不考虑与地面碰撞后反弹入筐情况),g=10 m/s2 , 求:


  1. (1) 电场强度的大小与方向;

  2. (2) 小球从出发到落入筐中的运动时间的可能取值.

    (计算结果可以用分数和保留π值表示)

如图所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放置在匀强电场和匀强磁场中.轨道两端在同一高度上,轨道是光滑的,两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M,N为轨道的最低点,则下列说法正确的是(  )

A . 两小球到达轨道最低点的速度vM<vN B . 两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FM<FN C . 小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间 D . 在磁场中小球能到达轨道的另一端,在电场中小球不能到达轨道的另一端
如图所示,在光滑绝缘水平面上,质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电,电量为Q且均匀分布.在水平面上O点右侧有匀强电场,场强大小为E,其方向为水平向左,BO距离为x0 , 若棒在水平向右的大小为 的恒力作用下由静止开始运动.求:

  1. (1) 棒的B端进入电场 时的加速度大小和方向;

  2. (2) 棒在运动过程中的最大动能.

  3. (3) 棒的最大电势能.(设O点处电势为零)

如图所示,实线表示在竖直平面内的匀强电场的电场线,电场线与水平方向成α角,水平方向的匀强磁场与匀强电场相互垂直.有一带电液滴沿虚线L向上做直线运动,L与水平方向成β角,且α>β.下列说法中正确的是(   )

A . 液滴一定做匀速直线运动 B . 液滴一定带正电 C . 电场线方向一定斜向上 D . 液滴有可能做匀变速直线运动

平面OM和水平面ON之间的夹角为30°,其横截面如图所示,平面OM和平面ON之间同时存在匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.匀强电场的方向竖直向上,一带电小球的质量为m,电荷量为q,带电小球沿纸面以大小为v0的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角,带电小球进入磁场后恰好做匀速圆周运动,已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON恰好相切,且带电小球能从OM上另一点P射出磁场,(P未画出)求:

  1. (1) 判断带电小球带何种电荷?所加电场强度E为多大?

  2. (2) 带电小球离开磁场的射点P到两平面交点O的距离S多大?

  3. (3) 带电小球离开磁场后继续运动,能打在左侧竖直的光屏OO′,此点到O点的距离多大?

在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示,一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内,其圆心为O点,半径R=1.8m,OA连线在竖直方向上,AC弧对应的圆心角θ=37°.今有一质量m=3.6×10﹣4 kg、电荷量q=+9.0×10﹣4 C的带电小球(可视为质点),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内,一段时间后从C点离开,小球离开C点后做匀速直线运动.已知重力加速度g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力,

求:

  1. (1) 匀强电场的场强大小E;

  2. (2) 匀强磁场的磁感应强度大小B;

  3. (3) 小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力.

如图所示,两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上.两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面,从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴.调节电源电压至U,墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动;进入电场、磁场共存区域后,最终垂直打在下板的M点.

  1. (1) 判断墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量;

  2. (2) 求磁感应强度B的值;

  3. (3) 现保持喷口方向不变,使其竖直下移到两板中间的位置.为了使墨滴仍能到达下板M点,应将磁感应强度调至B′,则B′的大小为多少?

如图所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动.已知电场强度为E,磁感应强度为B,则液滴的质量和环绕速度分别为(   )

A . B . C . B D .
一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动,如图所示,速度方向垂直于一匀强磁场,飞离桌面后,最终落在地面上.设飞行时间为t1、水平射程为s1、着地速率为v1;现撤去磁场其它条件不变,小球飞行时间为t2、水平射程为s2、着地速率为v2 . 则有(   )

A . v1=v2 B . v1>v2 C . s1=s2 D . t1<t2
如图所示,在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出,小球着地时的速度为v1 , 在空中的飞行时间为t1。若将磁场撤除,其它条件均不变,那么小球着地时的速度为v2 , 在空中飞行的时间为t2。小球所受空气阻力可忽略不计,则关于v1v2t1t2的大小比较,以下判断正确的是(   )

A . v1v2t1t2 B . v1v2t1t2 C . v1=v2t1t2 D . v1=v2t1t2
如图所示,质量为m、电荷量为q的微粒,在竖直向下的匀强电场、水平指向纸内的匀强磁场以及重力的共同作用下做匀速圆周运动,下列说法正确的是(  )

A . 该微粒带负电,电荷量q= B . 若该微粒在运动中突然分成荷质比相同的两个粒子,分裂后只要速度不为零且速度方向仍与磁场方向垂直,它们均做匀速圆周运动 C . 如果分裂后,它们的荷质比相同,而速率不同,那么它们运动的轨道半径一定不同 D . 只要一分裂,不论它们的荷质比如何,它们都不可能再做匀速圆周运动
如图所示,竖直放置的两平行金属板,长为L,板间距离为d,接在电压为U的直流电源上.在两板间加一磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场.一个质量为m、电荷量为g的带正电油滴,从距金属板上端高为h处由静止开始自由下落,并经两板上端连线的中点P进入板间.油滴在P点所受的电场力与磁场力大小恰好相等,且最后恰好从金属板的下边缘离开电磁场区域.空气阻力不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是 (    )

A . 油滴刚进入电磁场时的加速度为g B . 油滴开始下落时距金属板上端的高度 C . 油滴从左侧金属板的下边缘离开 D . 油滴离开电磁场时的速度大小为
如图所示,在竖直平面内,水平x轴的上方和下方分别存在方向垂直纸面向外和方向垂直纸面向里的匀强磁场,其中x轴上方的匀强磁场磁感应强度大小为B1 , 并且在第一象限和第二象限有方向相反、强弱相同的平行于x轴的匀强电场,电场强度大小为E1。已知一质量为m的带电小球从y轴上的A(0,L)位置沿与y轴负方向成60°角方向射入第一象限,恰能做匀速直线运动。

  1. (1) 判定带电小球的电性,并求出所带电荷量q及入射的速度大小。
  2. (2) 为使得带电小球在x轴下方的磁场中能做匀速圆周运动,需要在x轴下方空间加一匀强电场,试求所加匀强电场的方向和电场强度的大小。
  3. (3) 在满足第(2)问的基础上,若在x轴上安装有一绝缘弹性薄板,调节x轴下方的磁场强弱,使带电小球恰好与绝缘弹性板碰撞两次后从x轴上的某一位置返回到x轴的上方(带电小球与弹性板碰撞时,既无电荷转移,也无能量损失,并且反射方向和入射方向的关系类似光的反射) ,然后恰能匀速直线运动至y轴上的A(O,L)位置,求:弹性板的最小长度及带电小球从A位置出发至返回A位置过程中所经历的时间。
质量为m电量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在电场力、磁场力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A,下列说法中正确的是(   )  

A . 该微粒可能带正电荷也可能带负电荷 B . 微粒从O到A的运动一定是匀加速直线运动 C . 该磁场的磁感应强度大小为 D . 该电场的场强为
密立根通过观测油滴的运动规律证明了电荷的量子性,因此获得了1923年的诺贝尔奖。图13是密立根油滴实验的原理示意图,两个水平放置、相距为d的足够大金属极板,上极板中央有一小孔。通过小孔喷入一些小油滴,由于碰撞或摩擦,部分油滴带上了电荷。有两个质量均为 、位于同一竖直线上的球形小油滴A和B,在时间t内都匀速下落了距离 。此时给两极板加上电压U(上极板接正极),A继续以原速度下落,B经过一段时间后向上匀速运动。B在匀速运动时间t内上升了距离 ,随后与A合并,形成一个球形新油滴,继续在两极板间运动直至匀速。已知球形油滴受到的空气阻力大小为 ,其中k为比例系数,m为油滴质量,v为油滴运动速率。不计空气浮力,重力加速度为g。求:

  1. (1) 比例系数k;
  2. (2) 油滴A、B的带电量和电性;B上升距离 电势能的变化量;
  3. (3) 新油滴匀速运动速度的大小和方向。
如图,竖直面(纸面)内,一层够长的粗糙绝缘直杆与水平方向成角固定,所在空间有方向垂直纸面向里的匀强磁场和方向水平向左的匀强电场,一质量为m且可视为质点的带正电小球套在杆上,现给球一个沿杆向下的初速度v,球恰能做匀速运动,且杆对球恰好无弹力。下列判定正确的是(   )

A . 电场强度与磁感应强度的大小关系为 B . 若在球运动的过程中仅撤去磁场,球仍将保持速度v做匀速运动 C . 若仅将球的初速度大小变为 , 球将做加速度不断减小的减速运动直至静止 D . 若仅将球的初速度大小变为2v,球沿杆运动的过程中,克服摩擦力做的功为
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