高考物理二輪基礎(chǔ)突破練：磁場 電場（word版含答案）

2022屆高考物理二輪：磁場電場基礎(chǔ)突破附答案一、選擇題。1、（雙選）如圖所示菱形abcd的邊長為eq\r(3)m，∠bad＝60°，已知勻強(qiáng)電場的電場線平行于菱形abcd所在的平面，一個帶電量q＝－2×10－5C的點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移動到c點(diǎn)的過程中，電勢能增加了1.2×10－5J，由c點(diǎn)移動到b點(diǎn)的過程中電場力做功6.0×10－6J，則()A．該電場線的方向由a點(diǎn)指向d點(diǎn)B．該電場的場強(qiáng)大小為0.2V/mC．a(chǎn)點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢D．正電荷由b點(diǎn)移到a點(diǎn)的過程中，電勢能減小2、（雙選）如圖所示，圓為負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場中的一等勢線，圓關(guān)于x軸對稱，與x軸的交點(diǎn)分別為a，b，x軸上另有c、d點(diǎn)，各點(diǎn)間的距離為ac＝cd，下列說法正確的是()A．b點(diǎn)電場強(qiáng)度比c點(diǎn)電場強(qiáng)度大B．b點(diǎn)的電勢比c點(diǎn)電勢高C．各點(diǎn)間的電勢差滿足Udc＜UcbD．電子在a點(diǎn)的電勢能比在C點(diǎn)的電勢能低3、如圖所示，地面附近某真空環(huán)境中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，已知磁場方向垂直紙面向里，一個帶正電的油滴，沿著一條與豎直方向成α角的直線MN運(yùn)動，由此可以判斷()A．勻強(qiáng)電場方向一定是水平向左B．油滴沿直線一定做勻加速運(yùn)動C．油滴可能是從N點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)D．油滴一定是從N點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)4、如圖所示，圖中虛線為某靜電場中的等差等勢線，實(shí)線為某帶電粒子在該靜電場中運(yùn)動的軌跡，a、b、c為粒子的運(yùn)動軌跡與等勢線的交點(diǎn)，粒子只受電場力作用，下列說法正確的是()A．粒子在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的加速度小B．粒子在a點(diǎn)的動能比在b點(diǎn)的動能大C．粒子在a點(diǎn)和在c點(diǎn)時速度相同D．粒子在b點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)時的電勢能小5、兩種不計(jì)重力的帶電粒子M和N，以相同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，運(yùn)動半周后飛出磁場，其半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是()A．M帶正電荷，N帶負(fù)電荷B．洛倫茲力對M、N做正功C．M的比荷小于N的比荷D．M在磁場中的運(yùn)動時間小于N在磁場中的運(yùn)動時間6、把一根絕緣導(dǎo)線PQ彎成兩個半圓形狀，每個半圓的半徑都為R，放置在粗糙的水平桌面上，在桌面上加有豎直向下且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，如圖所示(俯視圖)。現(xiàn)給導(dǎo)線通入由P到Q的電流，并逐漸增大電流強(qiáng)度，導(dǎo)線PQ始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是()A．增大電流強(qiáng)度的過程中，導(dǎo)線PQ對桌面的摩擦力增大B．增大電流強(qiáng)度的過程中，導(dǎo)線PQ對桌面的壓力增大C．當(dāng)電流強(qiáng)度為I時，導(dǎo)線PQ受到的安培力為2πBIRD．當(dāng)電流強(qiáng)度為I時，導(dǎo)線PQ受到的安培力為eq\f(3,2)πBIR7、如圖甲所示，PQ和MN為水平、平行放置的兩光滑金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌相距L＝1m，導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體相連，細(xì)繩一部分與導(dǎo)軌共面且平行，另一部分與導(dǎo)軌所在平面垂直，物體放在水平面上，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1T，方向豎直向下，開始時繩子剛好要繃緊，現(xiàn)給導(dǎo)體棒中通入電流，使導(dǎo)體棒向左做加速運(yùn)動，物體運(yùn)動的加速度大小與導(dǎo)體棒中通入的電流大小關(guān)系如圖乙所示，重力加速度大小為g＝10m/s2.則物體和導(dǎo)體棒的質(zhì)量分別為()A．0.1kg0.9kgB．0.9kg0.1kgC．0.1kg1.0kgD．1.0kg0.1kg8、（雙選）如圖，S為一離子源，MN為長熒光屏，S到MN的距離為L，整個裝置處在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。某時刻離子源S一次性沿平行紙面的各個方向均勻地射出大量的正離子，各離子的質(zhì)量m，電荷量q，速率v均相同，不計(jì)離子的重力及離子間的相互作用力，則()A．當(dāng)v<eq\f(qBL,2m)時，所有離子都打不到熒光屏上B．當(dāng)v<eq\f(qBL,m)時，所有離子都打不到熒光屏上C．當(dāng)v＝eq\f(qBL,m)時，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為eq\f(5,12)D．當(dāng)v＝eq\f(qBL,m)時，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為eq\f(1,2)9、為監(jiān)測某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的長方體流量計(jì)．該裝置由絕緣材料制成，其長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口．在垂直于上下底面方向加一勻強(qiáng)磁場，前后兩個內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極．污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，接在M、N兩端間的電壓表將顯示兩個電極間的電壓U.若用Q表示污水流量(單位時間內(nèi)排出的污水體積)，下列說法中正確的是()A．M端的電勢比N端的高B．電壓表的示數(shù)U與a和b均成正比，與c無關(guān)C．電壓表的示數(shù)U與污水的流量Q成正比D．若污水中正負(fù)離子數(shù)相同，則電壓表的示數(shù)為010、（雙選）如圖在x軸上方存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，x軸下方存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為eq\f(B,2)的勻強(qiáng)磁場。一帶負(fù)電的粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，從原點(diǎn)O以與x軸成30°角斜向上射入磁場，且在x軸上方運(yùn)動的半徑為R(不計(jì)重力)，則()A．粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)OB．粒子完成一次周期性運(yùn)動的時間為eq\f(2πm,3qB)C．粒子在x軸上方和下方兩磁場中運(yùn)動的半徑之比為1∶2D．粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸方向前進(jìn)了3R11、如圖，水平面內(nèi)有一等邊三角形ABC，O點(diǎn)為三角形的幾何中心，D點(diǎn)為O點(diǎn)正上方一點(diǎn)，O點(diǎn)到A、B、C、D四點(diǎn)的距離均為L.現(xiàn)將三個電荷量均為Q的正點(diǎn)電荷分別固定在A、B、C處，已知靜電力常量為k，則D點(diǎn)的場強(qiáng)大小為()A.eq\f(kQ,L2)B.eq\f(kQ,2L2)C.eq\f(kQ,2\r(2)L2)D.eq\f(3\r(2)kQ,4L2)12、在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在一正點(diǎn)電荷，電荷量為Q.坐標(biāo)軸上有A、B、C三點(diǎn)，OA＝OB＝BC＝a，如圖所示，其中A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相等，O點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢相等，靜電力常量為k，則下列說法正確的是()A．正點(diǎn)電荷位于O點(diǎn)B．O點(diǎn)電勢比A點(diǎn)電勢高C．C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為eq\f(kQ,2a2)D．將某一正試探電荷從A點(diǎn)沿直線移動到C點(diǎn)，電勢能一直減小二、填空含實(shí)驗(yàn)題。13、圖所示，絕緣開口空心金屬球殼A已帶電，今把驗(yàn)電器甲的小金屬球與A的內(nèi)部用導(dǎo)線連接，用帶絕緣柄的金屬小球B與A內(nèi)壁接觸后再與驗(yàn)電器乙的小球接觸，甲、乙驗(yàn)電器離球殼A足夠遠(yuǎn)。那么甲驗(yàn)電器的箔片________，乙驗(yàn)電器的箔片________________。（填“張開”或“不張開”）14、如圖所示的天平可用來測定磁感應(yīng)強(qiáng)度．天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，寬為L，共N匝，線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面．當(dāng)線圈中通有電流I(方向如圖所示)時，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼，天平平衡．當(dāng)電流反向(大小不變)時，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡．由此可知磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面，大小為。三、計(jì)算類綜合題。15、（計(jì)算題）如圖所示，相距為R的兩塊平行金屬板M、N正對著放置，S1、S2分別為M、N板上的小孔，S1、S2、O三點(diǎn)共線，它們的連線垂直M、N，且S2O＝R.以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場．D為收集板，板上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離以及板兩端點(diǎn)的距離都為2R，板兩端點(diǎn)的連線垂直M、N板．質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子，經(jīng)S1進(jìn)入M、N間的電場后，通過S2進(jìn)入磁場．粒子在S1處的速度和粒子所受的重力均不計(jì)．(1)當(dāng)M、N間的電壓為U時，求粒子進(jìn)入磁場時速度的大小v；(2)若粒子恰好打在收集板D的中點(diǎn)上，求M、N間的電壓值U0；(3)當(dāng)M、N間的電壓不同時，粒子從S1到打在D上經(jīng)歷的時間t會不同，求t的最小值．16、如圖所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質(zhì)量為m＝0.2kg、帶電荷量為q＝＋2.0×10－6C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1.t＝0時刻開始，空間加上一個電場強(qiáng)度大小和方向呈周期性變化的電場，取水平向右為正方向，g取10m/s2.求：(1)0～2s內(nèi)小物塊加速度的大??；(2)2～4s內(nèi)小物塊加速度的大??；(3)14s末小物塊的速度大?。?4)前14s內(nèi)小物塊的位移大?。?7、（計(jì)算題）如圖甲所示，一端連接一質(zhì)量為1kg的帶正電小球的輕桿，可繞固定軸O在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動．豎直面內(nèi)有方向豎直向下、場強(qiáng)E＝1×103N/C的勻強(qiáng)電場．小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時的動能Ek與桿對球的作用力F間的關(guān)系如圖乙所示．取豎直向下為力F的正方向，重力加速度取g＝10m/s2.(1)求小球所帶的電荷量；(2)當(dāng)小球在最高點(diǎn)時的速度為6m/s，求其運(yùn)動到最低點(diǎn)的速度．2022屆高考物理二輪：磁場電場基礎(chǔ)突破附答案一、選擇題。1、（雙選）如圖所示菱形abcd的邊長為eq\r(3)m，∠bad＝60°，已知勻強(qiáng)電場的電場線平行于菱形abcd所在的平面，一個帶電量q＝－2×10－5C的點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移動到c點(diǎn)的過程中，電勢能增加了1.2×10－5J，由c點(diǎn)移動到b點(diǎn)的過程中電場力做功6.0×10－6J，則()A．該電場線的方向由a點(diǎn)指向d點(diǎn)B．該電場的場強(qiáng)大小為0.2V/mC．a(chǎn)點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢D．正電荷由b點(diǎn)移到a點(diǎn)的過程中，電勢能減小【答案】BC2、（雙選）如圖所示，圓為負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場中的一等勢線，圓關(guān)于x軸對稱，與x軸的交點(diǎn)分別為a，b，x軸上另有c、d點(diǎn)，各點(diǎn)間的距離為ac＝cd，下列說法正確的是()A．b點(diǎn)電場強(qiáng)度比c點(diǎn)電場強(qiáng)度大B．b點(diǎn)的電勢比c點(diǎn)電勢高C．各點(diǎn)間的電勢差滿足Udc＜UcbD．電子在a點(diǎn)的電勢能比在C點(diǎn)的電勢能低【答案】AC3、如圖所示，地面附近某真空環(huán)境中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，已知磁場方向垂直紙面向里，一個帶正電的油滴，沿著一條與豎直方向成α角的直線MN運(yùn)動，由此可以判斷()A．勻強(qiáng)電場方向一定是水平向左B．油滴沿直線一定做勻加速運(yùn)動C．油滴可能是從N點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)D．油滴一定是從N點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)【答案】A4、如圖所示，圖中虛線為某靜電場中的等差等勢線，實(shí)線為某帶電粒子在該靜電場中運(yùn)動的軌跡，a、b、c為粒子的運(yùn)動軌跡與等勢線的交點(diǎn)，粒子只受電場力作用，下列說法正確的是()A．粒子在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的加速度小B．粒子在a點(diǎn)的動能比在b點(diǎn)的動能大C．粒子在a點(diǎn)和在c點(diǎn)時速度相同D．粒子在b點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)時的電勢能小【答案】D5、兩種不計(jì)重力的帶電粒子M和N，以相同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，運(yùn)動半周后飛出磁場，其半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是()A．M帶正電荷，N帶負(fù)電荷B．洛倫茲力對M、N做正功C．M的比荷小于N的比荷D．M在磁場中的運(yùn)動時間小于N在磁場中的運(yùn)動時間【答案】C6、把一根絕緣導(dǎo)線PQ彎成兩個半圓形狀，每個半圓的半徑都為R，放置在粗糙的水平桌面上，在桌面上加有豎直向下且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，如圖所示(俯視圖)。現(xiàn)給導(dǎo)線通入由P到Q的電流，并逐漸增大電流強(qiáng)度，導(dǎo)線PQ始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是()A．增大電流強(qiáng)度的過程中，導(dǎo)線PQ對桌面的摩擦力增大B．增大電流強(qiáng)度的過程中，導(dǎo)線PQ對桌面的壓力增大C．當(dāng)電流強(qiáng)度為I時，導(dǎo)線PQ受到的安培力為2πBIRD．當(dāng)電流強(qiáng)度為I時，導(dǎo)線PQ受到的安培力為eq\f(3,2)πBIR【答案】A7、如圖甲所示，PQ和MN為水平、平行放置的兩光滑金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌相距L＝1m，導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體相連，細(xì)繩一部分與導(dǎo)軌共面且平行，另一部分與導(dǎo)軌所在平面垂直，物體放在水平面上，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1T，方向豎直向下，開始時繩子剛好要繃緊，現(xiàn)給導(dǎo)體棒中通入電流，使導(dǎo)體棒向左做加速運(yùn)動，物體運(yùn)動的加速度大小與導(dǎo)體棒中通入的電流大小關(guān)系如圖乙所示，重力加速度大小為g＝10m/s2.則物體和導(dǎo)體棒的質(zhì)量分別為()A．0.1kg0.9kgB．0.9kg0.1kgC．0.1kg1.0kgD．1.0kg0.1kg【答案】A8、（雙選）如圖，S為一離子源，MN為長熒光屏，S到MN的距離為L，整個裝置處在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。某時刻離子源S一次性沿平行紙面的各個方向均勻地射出大量的正離子，各離子的質(zhì)量m，電荷量q，速率v均相同，不計(jì)離子的重力及離子間的相互作用力，則()A．當(dāng)v<eq\f(qBL,2m)時，所有離子都打不到熒光屏上B．當(dāng)v<eq\f(qBL,m)時，所有離子都打不到熒光屏上C．當(dāng)v＝eq\f(qBL,m)時，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為eq\f(5,12)D．當(dāng)v＝eq\f(qBL,m)時，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為eq\f(1,2)【答案】AD9、為監(jiān)測某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的長方體流量計(jì)．該裝置由絕緣材料制成，其長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口．在垂直于上下底面方向加一勻強(qiáng)磁場，前后兩個內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極．污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，接在M、N兩端間的電壓表將顯示兩個電極間的電壓U.若用Q表示污水流量(單位時間內(nèi)排出的污水體積)，下列說法中正確的是()A．M端的電勢比N端的高B．電壓表的示數(shù)U與a和b均成正比，與c無關(guān)C．電壓表的示數(shù)U與污水的流量Q成正比D．若污水中正負(fù)離子數(shù)相同，則電壓表的示數(shù)為0【答案】C10、（雙選）如圖在x軸上方存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，x軸下方存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為eq\f(B,2)的勻強(qiáng)磁場。一帶負(fù)電的粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，從原點(diǎn)O以與x軸成30°角斜向上射入磁場，且在x軸上方運(yùn)動的半徑為R(不計(jì)重力)，則()A．粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)OB．粒子完成一次周期性運(yùn)動的時間為eq\f(2πm,3qB)C．粒子在x軸上方和下方兩磁場中運(yùn)動的半徑之比為1∶2D．粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸方向前進(jìn)了3R【答案】CD11、如圖，水平面內(nèi)有一等邊三角形ABC，O點(diǎn)為三角形的幾何中心，D點(diǎn)為O點(diǎn)正上方一點(diǎn)，O點(diǎn)到A、B、C、D四點(diǎn)的距離均為L.現(xiàn)將三個電荷量均為Q的正點(diǎn)電荷分別固定在A、B、C處，已知靜電力常量為k，則D點(diǎn)的場強(qiáng)大小為()A.eq\f(kQ,L2)B.eq\f(kQ,2L2)C.eq\f(kQ,2\r(2)L2)D.eq\f(3\r(2)kQ,4L2)【答案】D12、在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在一正點(diǎn)電荷，電荷量為Q.坐標(biāo)軸上有A、B、C三點(diǎn)，OA＝OB＝BC＝a，如圖所示，其中A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相等，O點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢相等，靜電力常量為k，則下列說法正確的是()A．正點(diǎn)電荷位于O點(diǎn)B．O點(diǎn)電勢比A點(diǎn)電勢高C．C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為eq\f(kQ,2a2)D．將某一正試探電荷從A點(diǎn)沿直線移動到C點(diǎn)，電勢能一直減小【答案】C二、填空含實(shí)驗(yàn)題。13、圖所示，絕緣開口空心金屬球殼A已帶電，今把驗(yàn)電器甲的小金屬球與A的內(nèi)部用導(dǎo)線連接，用帶絕緣柄的金屬小球B與A內(nèi)壁接觸后再與驗(yàn)電器乙的小球接觸，甲、乙驗(yàn)電器離球殼A足夠遠(yuǎn)。那么甲驗(yàn)電器的箔片________，乙驗(yàn)電器的箔片________________。（填“張開”或“不張開”）【答案】張開不張開14、如圖所示的天平可用來測定磁感應(yīng)強(qiáng)度．天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，寬為L，共N匝，線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面．當(dāng)線圈中通有電流I(方向如圖所示)時，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼，天平平衡．當(dāng)電流反向(大小不變)時，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡．由此可知磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面，大小為?！敬鸢浮肯蚶顱＝eq\f(mg,2NIL)三、計(jì)算類綜合題。15、（計(jì)算題）如圖所示，相距為R的兩塊平行金屬板M、N正對著放置，S1、S2分別為M、N板上的小孔，S1、S2、O三點(diǎn)共線，它們的連線垂直M、N，且S2O＝R.以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場．D為收集板，板上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離以及板兩端點(diǎn)的距離都為2R，板兩端點(diǎn)的連線垂直M、N板．質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子，經(jīng)S1進(jìn)入M、N間的電場后，通過S2進(jìn)入磁場．粒子在S1處的速度和粒子所受的重力均不計(jì)．(1)當(dāng)M、N間的電壓為U時，求粒子進(jìn)入磁場時速度的大小v；(2)若粒子恰好打在收集板D的中點(diǎn)上，求M、N間的電壓值U0；(3)當(dāng)M、N間的電壓不同時，粒子從S1到打在D上經(jīng)歷的時間t會不同，求t的最小值．【答案】(1)eq\r(\f(2qU,m))(2)eq\f(qB2R2,2m)(3)eq\f(3\r(3)＋πm,3qB)【解析】(1)粒子從S1到達(dá)S2的過程中，根據(jù)動能定理得qU＝eq\f(1,2)mv2解得v＝eq\r(\f(2qU,m)).(2)粒子進(jìn)入磁場后在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，有qvB＝meq\f(v2,r)得加速電壓U與軌跡半徑r的關(guān)系為U＝eq\f(qB2r2,2m)由幾何關(guān)系知粒子射出磁場邊界的位置、打在D的位置、O點(diǎn)三點(diǎn)共線，當(dāng)粒子打在收集板D的中點(diǎn)時，粒子在磁場中運(yùn)動的半徑r＝R對應(yīng)電壓U0＝eq\f(qB2R2,2m).(3)M、N間的電壓越大，粒子進(jìn)入磁場時的速度越大，粒子在極板間經(jīng)歷的時間越短，同時在磁場中運(yùn)動軌跡的半徑越大，速度偏轉(zhuǎn)用θ越小，由t＝eq\f(θm,qB)知在磁場中運(yùn)動的時間也會越短，出磁場后勻速運(yùn)動的時間也越短，所以當(dāng)粒子打在收集板D的右端時，對應(yīng)時間t最短．根據(jù)幾何關(guān)系可以求得粒子在磁場中運(yùn)動的半徑r＝eq\r(3)R由qvB＝meq\f(v2,r)得粒子進(jìn)入磁場時速度的大小v＝eq\f(qBr,m)＝eq\f(\r(3)qBR,m)粒子在電場中經(jīng)歷的時間t1＝eq\f(R,\f(v,2))＝eq\f(2\r(3)m,3qB)粒子在磁場中經(jīng)歷的時間t2＝eq\f(m,qB)θ1＝eq\f(m,qB)·eq\f(π,3)＝eq\f(πm,3qB)粒子出磁場后做勻速直線運(yùn)動經(jīng)歷的時間t3＝eq\f(R,v)＝eq\f(\r(3)m,3qB)粒子從S1到打在收集板D上經(jīng)歷的最短時間為t＝t1＋t2＋t3＝eq\f(3\r(3)＋πm,3qB).16、如圖所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質(zhì)量為m＝0.2kg、帶電荷量為q＝＋2.0×10－6C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1