電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基本性質(zhì)

1、電荷和電荷守恒定律運(yùn)動(dòng)電荷一.電場(chǎng)的性質(zhì)1 .庫侖定律例1. 2009（江蘇卷）兩個(gè)分別帶有電荷量一 Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固r7E在相距為r的兩處，匕們間庫侖力的大小為F,兩小球相互接觸后將其固7E距離變?yōu)?,(4F 3則兩球間庫侖力的大小為A. FB. 3F C.124答案：C3Q2解析：兩電荷間的作用力F=卜曰，兩電何接觸電量先中和再平均分配，每個(gè)小球帶電量為Q, F' = kF 4-C正確.F 32 .電場(chǎng)力例2. （2009廣東卷）如圖6, 一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng) 電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡。M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M

2、點(diǎn)在軌跡的最右點(diǎn)。不計(jì)重力，下列表述正確的是 A.粒子在M點(diǎn)的速率最大 B.粒子所受電場(chǎng)力沿電場(chǎng)方向 C.粒子在電場(chǎng)中的加速度不變 D.粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能始終在增加 答案.C【解析】根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)物體的受力特點(diǎn)合力指向軌跡的凹一側(cè)，再結(jié)合電場(chǎng)力的特點(diǎn)可知粒子帶負(fù)電，即受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向相反，B錯(cuò)。從N到M電場(chǎng)力做負(fù)功，減速，電勢(shì)能在增加，當(dāng)達(dá)到 M點(diǎn)后電場(chǎng)力做正功加速電勢(shì)能在減小則在M點(diǎn)的速度最小A錯(cuò)，D錯(cuò)。在整個(gè)過程中只受電場(chǎng)力根據(jù)牛頓第二定律加速度不變。3 .對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)公式的理解例3.2010 （安徽卷）如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一個(gè)以。為圓心、半徑 R=0.1m的圓，P

3、為圓周上的一點(diǎn)，QP兩點(diǎn)連線與x軸正方向的夾角為 。若空間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=100V/m,則。P兩點(diǎn)的電勢(shì)差可表示為 （A Uop - -10 sin XV ) BU op =10 sin u(V )U op = -10 cos XV )C.DU 0P =10 cos XV )【答案】A【解析】在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U=Ed,而d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距x/m離，所以 dop =_R sin 日，故：Uop =100 x(_0.1sin m= 10 sin"（V ）,選項(xiàng)A正確。例4.2010 （安徽卷）如圖所示，M N是平行板電容器的兩個(gè)極板，R0為定值電阻，

4、R1、R2為可調(diào)電阻，用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合電鍵S,小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為F。調(diào)節(jié)R1、R2,關(guān)于F的大小判斷正確的是（）A.保持R1不變，緩慢增大 B.保持R1不變，緩慢增大 C.保持R2不變，緩慢增大 D.保持R2不變，緩慢增大【答案】BR2時(shí)，F(xiàn)將變大R2時(shí)，F(xiàn)將變小R1時(shí)，F(xiàn)將變大R1時(shí),F將變小保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，由于R0和R2串聯(lián)，R0兩端的電壓減小，即平行板電容器的兩個(gè)極板的電壓U減小，帶電小球受到的電場(chǎng)力,22小，懸線的拉力為F=*（mg） F電將減小，選項(xiàng) B正確，A錯(cuò)誤。保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，R0兩端的電壓不變，F(xiàn)電不變

5、，懸線的拉力為 F不變，C、D錯(cuò)誤。4.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加例5.2010 （海南卷）如右圖,M、N和P是以MN為直徑的半圈弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心,NMOP =60°,電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于MN兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 E1 ;若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋2 , E1與E2之比為 （）A. 1 : 2 B. 2 :1C, 2 : 3d. 43【答案】BE1【解析】依題意，每個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為 2 ,則當(dāng)N點(diǎn)處Ei/2 / /Ei/2EEi 2E = 1E2E 1的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)時(shí)，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)如圖所不，合場(chǎng)強(qiáng)大小為2 ,則E2 1

6、 , B正確。5.電場(chǎng)強(qiáng)度E和電勢(shì)外電勢(shì)差U的關(guān)系例6. （2010廣東卷一21-6-A）圖8是某一點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖，下列表述正確的是（）A.a點(diǎn)的電勢(shì)高于 b點(diǎn)的電勢(shì)B.該點(diǎn)電荷帶負(fù)電心NC.a點(diǎn)和b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同D.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于 b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度答案：BD解析：考察電場(chǎng)線的知識(shí)：A以點(diǎn)電荷為圓心，同一圓周上，電勢(shì)相等，以點(diǎn)電荷為圓心，a點(diǎn)為圓周一點(diǎn)做圓交過 b點(diǎn)的電場(chǎng)線為a',則：a = 'a,由順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低知：b.因而：b：aC D a點(diǎn)電場(chǎng)線比b點(diǎn)密因而：Ea>Eb a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)線的方向不同。選BD例7.2010 （山東卷）某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分

7、布如圖所示，以下說法正確的是（）A. c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B. a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)C.若將一t探電荷+q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng) b點(diǎn)D.若在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷-Q,將一試探電荷+q由a移至b的過程中，電勢(shì)能減小答案：BD【解析】A.根據(jù)電場(chǎng)線疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小，c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，A錯(cuò)誤；B.根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低（最快），a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，B正確；C.若將一試電荷+q由a點(diǎn)釋放，因受力方向沿電場(chǎng)方向（電場(chǎng)線切線），它不能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，C錯(cuò)誤；D.若在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷-Q,疊加后電勢(shì)仍然a高于b,將一試探電荷+q由a移至b的過 程中，因電勢(shì)降低，所以電勢(shì)能減小，D正確

8、；本題選BD本題考查電場(chǎng)、電場(chǎng)線、電勢(shì)、電勢(shì)能。6、電場(chǎng)中的動(dòng)力學(xué)問題例8. （09 浙江 23）如圖所示，相距為 d的平行金屬板 A、B豎直放置，在兩板之間水平放置一絕緣平板。有一質(zhì)量m、電荷量q （q>0）的小物塊在與金屬板 A相距l(xiāng)處靜止。若某一時(shí)刻在金屬板 A、B間加一電壓，小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞，碰撞后電荷量變?yōu)?q,并以與碰前大小相等的速度反方向彈回。已知小物塊與絕緣平板間的動(dòng)摩擦因素為科,若不計(jì)小物塊電荷量對(duì)電場(chǎng)的影響和碰撞時(shí)間。則（1）小物塊與金屬板 A碰撞前瞬間的速度大小是多少？（2）小物塊碰撞后經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)？停在何位置？答案：（1） QgT （2）時(shí)間

9、為41番,停在2l處或距離B板為2l解析：本題考查電場(chǎng)中的動(dòng)力學(xué)問題（1）加電壓后，B極板電勢(shì)高于 A板，小物塊在電場(chǎng)力作用與摩擦力共同作用下向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。電場(chǎng)強(qiáng)度為U BAE 二小物塊所受的電場(chǎng)力與摩擦力方向相反，則合外力為F 合=qE Nmg故小物塊運(yùn)動(dòng)的加速度為F合 qU - 'mgd1ai = = = _gm md 2設(shè)小物塊與A板相碰時(shí)的速度為 vi,由2 vi =2ail解得v1 =.gl（2）小物塊與 A板相碰后以vi大小相等的速度反彈，因?yàn)殡姾闪考半娦愿淖?，電?chǎng)力大小與方向發(fā)生變化，摩擦力的方向發(fā)生改變，小物塊所受的合外力大小為q EF合二mg -2 j i加速度

10、大小為a2 = = 一 Jgm 4設(shè)小物塊碰后到停止的時(shí)間為t,注意到末速度為零，有0 - vi a2t解得t = L = 4 1a2 Jg設(shè)小物塊碰后停止時(shí)距離為x,注意到末速度為零，有20 - vi = -2azX2 v 則x = = 212a2或距離B板為d =2l二、磁場(chǎng)的性質(zhì)1 .安培力例9.2009（全國卷I）如圖，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向（垂直于紙面向里）垂直。線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),且/ abc=/bcd=i350。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段 abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力A.方向沿紙面向上，大小為（、/

11、21）IBLB .方向沿紙面向上,大小為(22 _1) IB LC .方向沿紙面向下,大小為(.2 1)舊 LD.方向沿紙面向下,大小為(、.2 -1) IB L【解析】該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長(zhǎng)為（y2 +1） L來等效代替，根據(jù)FBIl，可知大小為（、2 +1） BIL ,方向根據(jù)左手定則.A正確。2 .洛倫茲力例10.2009（寧夏卷）醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測(cè)通過動(dòng)脈的血流速度。電磁血流計(jì)由一對(duì)電極 a和b以及磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場(chǎng)是均勻的。使用時(shí)，兩 電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示。由于血液中的正負(fù)離子隨血

12、流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差。在達(dá)到平衡時(shí)，血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)電場(chǎng)，血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零。在某次監(jiān)測(cè)中，兩觸點(diǎn)的距離為3.0mm,血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160因，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為（）A. 1.3m/s , a 正、b 負(fù)B. 2.7m/s , a 正、b 負(fù)C. 1.3m/s , a 負(fù)、b 正D. 2.7m/s , a 負(fù)、b 正答案Ao【解析】依據(jù)左手定則，正離子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用向上偏，負(fù)離子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用向下偏，因此電極a、b的正負(fù)為a正、b負(fù)；當(dāng)穩(wěn)

13、定時(shí)，血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為E U 160 10, A令,貝U qE = qvB,可得 v = =-定1.3 m /s , AB Bd 0.0 4 3 1 03正確。活頁練習(xí)1.（2010上海單科，13）如圖313所示，長(zhǎng)為2l的直導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)相等，夾角為 60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí)，該 V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為 （）A. 0 B. 0.5BIl C. BIl D. 2BIl答案：CBIl ,方向分別垂直于導(dǎo)線斜向解析：V形導(dǎo)線通入電流I時(shí)每條邊受到的安培力大小均為上，再由平行四邊形

14、定則可得其合力F=BIl ,答案為C.2.2009 （安徽卷）右圖是科學(xué)史上一張著名的實(shí)驗(yàn)照片，顯示一個(gè)帶電粒子在云室中穿過某種金屬板運(yùn)動(dòng)的徑跡。云室旋轉(zhuǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直照片向里。云室中橫放的金屬板對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。分析此徑跡可知粒子（）A.帶正電，由下往上運(yùn)動(dòng)B.帶正電，由上往下運(yùn)動(dòng)C.帶負(fù)電，由上往下運(yùn)動(dòng)D.帶負(fù)電，由下往上運(yùn)動(dòng)答案：Aomvr =解析：粒子穿過金屬板后，速度變小，由半徑公式qB可知，半徑變小，粒子運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛上孪蛏?；又由于洛侖茲力的方向指向圓心，由左手定則，粒子帶正電。選A3.2011 （浙江卷）利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子。圖中板MN

15、上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 板上的兩條寬度分別為 2d和d的封，兩分近端相距為L(zhǎng) 一群質(zhì)量為m電荷量為q,具有不同速度的粒子從寬度2d為的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場(chǎng)，對(duì)于能夠從寬度為 d的縫射出的粒子，下列說法正確的是X XX XX XX XfA.粒子帶正電qB 3d LB.射出粒子的最大速度為2 mC.保持d和L不變，增大B,射出粒子的最大速度與最 小速度之差增大。D.保持d和B不變，增大L,射出粒子的最大速度與最小速度之差增大。【分析】A.勻速圓周運(yùn)動(dòng),【答案】BC由左手定則可知粒子帶負(fù)電。B .帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中只受洛倫茲力作用做3L+dr 一，一，,蛻一 G，

16、、一最大半徑為工，對(duì)應(yīng)最_ qS（3d +£）_ L_ qBL大速度為：二出。最小半徑為乙,對(duì)應(yīng)最小速度為：2想。c。v _v血泡裒）最大速度與最小速度之差為；“" ,”一 嬴 2那 00引，Dov -v ,=丁雙 mnqB0d)L無關(guān)。4. 2008 （上海卷）如圖所示，把電量為一5X109C的電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能 （選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢(shì)UA= 15V, B點(diǎn)的電勢(shì)UB= 10V,則此過程中電場(chǎng)力做的功為 J。答案：增大，一2.5X108T 是二5.2009 （浙江卷）空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一電荷量q（q>0）,質(zhì)量m的粒

17、子從O點(diǎn)以速率V。射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到 A點(diǎn)時(shí)速率為2v?，F(xiàn)有另一電荷為-q、質(zhì)量m的粒子以速率2V0仍從。點(diǎn)射入該電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)時(shí)速率為3v0。若忽略重力的影響，則A.在O A、B三點(diǎn)中，B點(diǎn)電勢(shì)最高B.在O A、B三點(diǎn)中，A點(diǎn)電勢(shì)最高C. OA間的電勢(shì)差比 BO間的電勢(shì)差大D. OA間的電勢(shì)差比 BA間的電勢(shì)差小答案AD【解析】正電荷由 O到A,動(dòng)能變大，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電勢(shì)也減小，O點(diǎn)電勢(shì)較高；負(fù)電荷從 O到B速度增大，電場(chǎng)力也做正功，電勢(shì)能減小，電勢(shì)升高，B點(diǎn)電勢(shì)比O6.2010A.B.C.D.U OAA對(duì)；Woaq12122 m 2v0- 2m V。23mv02q1212m

18、 3v0 ; - m 2Vo2Wob220_ 5mv0qq2q ,故 d對(duì)（浙江卷）請(qǐng)用學(xué)過的電學(xué)知識(shí)判斷下列說法正確的是（電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好小鳥停在單要高壓輸電線上會(huì)被電死打雷時(shí)，呆在汽車?yán)锉却粼谀疚堇镆ｋU(xiǎn)【解析】電力工人高壓帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、體起到靜電屏蔽作業(yè)， 使人安全作業(yè)。因?yàn)樗芰虾陀湍Σ寥菀灼痣?帽、手套、鞋，可以對(duì)人產(chǎn)生的靜電荷不易泄漏，形成靜電積累，造成爆炸和火災(zāi)事故。一輛金屬車身的汽車也是最好的“避雷所”，車被雷擊中，它的金屬構(gòu)架會(huì)將閃電電流導(dǎo)入地下。選項(xiàng)7.2009 （上海卷）兩帶電量分別為q和一q的點(diǎn)電荷放在B正確

19、x軸上，相距為 L,能正確反映兩電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)大小E與x關(guān)系的是圖（(A)(B)(C)(D)【答案】A【解析】由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可知，在兩電荷連線中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度最小， 但不是零，從兩點(diǎn)電荷向中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，因此 A正確。8.電視顯像管上的圖像是電子束打在熒光屏的熒光點(diǎn)上產(chǎn)生的.為了獲得清晰的圖像，電 子束應(yīng)該準(zhǔn)確地打在相應(yīng)的熒光點(diǎn)上.電子束飛行過程中受到地磁場(chǎng)的作用，會(huì)發(fā)生我們所不希望的偏轉(zhuǎn).從電子槍射出后自西向東飛向熒光屏的過程中，關(guān)于電子由于受到地磁場(chǎng)的作用的運(yùn)動(dòng)情況（重力不計(jì)）正確的是（）A.電子受到一個(gè)與速度方向垂直的變力 B.電子在豎直平面內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.電

20、子向熒光屏運(yùn)動(dòng)的過程中速率不發(fā)生改變D.電子在豎直平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡是勻變速直線運(yùn)動(dòng)【解析】電子在飛行過程中受到地磁場(chǎng)洛倫茲力的作用，洛倫茲力是變力而且不做功，所以電子向熒光屏運(yùn)動(dòng)的速率不發(fā)生改變，A、C兩項(xiàng)正確；又因?yàn)殡娮釉谧晕飨驏|飛向熒光屏的過程中，所受的地磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量可視為定值，故電子在豎直平面內(nèi)所受洛倫茲 力大小不變、方向始終與速度方向垂直， 電子在豎直平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)并不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻變速曲線運(yùn)動(dòng)， B D兩項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：AC9.2010 （北京卷）用控制變量法，可以研究影響平行板電容器的因素（如圖） 。設(shè)兩極板正對(duì)面積為S,極板間的距離為d,靜電計(jì)指針偏角為9。實(shí)驗(yàn)中，極

21、板所帶電荷量不變，若A.保持S不變，增大d,則e變大B.保持S不變，增大d,則日變小C.保持d不變，增大S,則10變小D.保持d不變，增大S,則6不變【答案】A；SC 二【解析】由 4nkd知保持s不變，增大d,電容減小，電容器帶電能力降低，電容器電量減小，靜電計(jì)所帶電量增加，10變大；保持d不變，減小S,電容減小，9變大。正確答案Ao10.在如圖31 21所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在著沿紙面方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)（具體方向未畫出）,a、b、c、d分別為兩條直徑的端點(diǎn),ac，bd, 一金屬鈉離子從 b點(diǎn)沿bd方向以速度v0射入電場(chǎng)，只在電場(chǎng)力作用下，從 c點(diǎn)飛出電場(chǎng)，則下列說法正確的是（）A.鈉離子到達(dá)c點(diǎn)時(shí)

22、的速度一定大于 b點(diǎn)的速度B.若a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為 12 V、8 V、3 V,則d點(diǎn)電勢(shì)一定為7 V C.電場(chǎng)力一定對(duì)鈉離子做了正功D. b點(diǎn)電勢(shì)一定高于 c點(diǎn)的電勢(shì)解析：鈉離子從 b點(diǎn)到達(dá)c點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做功情況不明確，無法確定b、c兩點(diǎn)的速度大小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系式U= Ed,有（）a （）b=（j）d c, B項(xiàng)正確；由于電場(chǎng)方向不確定， 故無法判斷b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，也無法判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù)，CD項(xiàng)均錯(cuò).答案：B11. （2010 江蘇單科，9）如圖314所示，在勻強(qiáng)磁 場(chǎng)中附加另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，附加磁場(chǎng)位于圖中陰影區(qū)域，附 加磁場(chǎng)區(qū)域的對(duì)稱軸 OO與SS垂

23、直.a、b、c三個(gè)質(zhì)子 先后從S點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，它們的速度大小相等，b的速度方向與 SS垂直，a、c的速度方向與b的速度方向間的夾角分別為a、3 ,且a > 3 .三個(gè)質(zhì)子經(jīng)過附加磁場(chǎng)區(qū)域后能到達(dá)同一點(diǎn) S',則下列說法中正確的有 （）A.三個(gè)質(zhì)子從 S運(yùn)動(dòng)到S'的時(shí)間相等B.三個(gè)質(zhì)子在附加磁場(chǎng)以外區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心均在OO軸上C.若撤去附加磁場(chǎng)，a到達(dá)SS連線上的位置距 S點(diǎn)最近D.附加磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同【答案】CD【解析】由于在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的路徑大小不同，三個(gè)質(zhì)子從S運(yùn)動(dòng)到S'的時(shí)間不相等，A錯(cuò)誤。三個(gè)質(zhì)子在附加磁場(chǎng)中只有b的運(yùn)動(dòng)軌跡

24、的圓心在 OO軸上，所以B錯(cuò)誤。撤去附加磁場(chǎng)由作圖法可得，a到達(dá)SS連線的位置距S最近，選項(xiàng)C正確。三個(gè)質(zhì)子在原磁場(chǎng)的曲 率半徑是相同的，無附加磁場(chǎng)時(shí)a到達(dá)SS連線的位置距S最近，要使三個(gè)質(zhì)子經(jīng)過附加磁場(chǎng)區(qū)域后能達(dá)到同一點(diǎn) S',附加磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，選項(xiàng) D正確。12. 2007（四川）（19 分）如圖所示，一根長(zhǎng) L=1.5m的光滑絕緣細(xì)直桿 MN ,豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為 E=1.0X 105N/C、 與水平方向成0 =30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。 桿的下端 M固定一個(gè)帶電小球 A,電荷 量Q=+4.5 X 10 6C；另一帶電小球 B穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量

25、q=+1.0 X 10 6C,質(zhì)量 m=1.0 X 10 2kgo現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運(yùn)動(dòng)。（靜電力常量k=9.0 X109N - m2/C2.取 g=10m/s2）（1）小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大 ？（2）小球B的速度最大時(shí)，距 M端的高度h1為多大？小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距 M端的高度h2=0.61m時(shí)，速度為v=1.0m/s,求 /"j 此過程中小球B的電勢(shì)能改變了多少？/解：J，(1)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球定律得Qqmg - k -2 - qE sinB受重力、庫侖力、桿的彈力和電場(chǎng)力，沿桿方向運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二m - makQqqE sinL 2m代入數(shù)據(jù)解得：

26、a=3.2m/s2(2)小千B速度最大時(shí)合力為零，即kQq2 ' qE sin 【-mg h1解得h 1kQqmg -qE sin r代入數(shù)據(jù)解得h=0.9m(3)小千B從開始運(yùn)動(dòng)到速度為做功為W3,根據(jù)動(dòng)能定理有12W1 W2 - W3 = -mv 2Wi = mg ( L-h2)W2=-qE(L-h 2)sin 0v的過程中，設(shè)重力做功為 W1,電場(chǎng)力做功為 W2,庫侖力12.斛得 W3 = mv - mg(L - h2) qE(L -h 2) sin u 2設(shè)小球的電勢(shì)能改變了 AEp,則A Ep = ( W2 + W3).八，、12lE P =mg (L - h 2) - - mv2一一 一 一2AEp = 8.2X10 J13.河南省新鄭州二中分校2010屆高三第一次模擬 如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)， 管口日C的連線是水平直徑. 現(xiàn)有一帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A B兩點(diǎn)間距離為4R.從小球進(jìn)入管口開始， 整 工了個(gè)空間中突然加上一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力在豎直向上的分力大小與重力大小相等,結(jié)果小球從管口 C處脫離圓管后，其運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過 A點(diǎn).設(shè)小球運(yùn)動(dòng)過程中帶電量沒有改變，重力加速度為g,求：(1