如东中学复合场部分热身训练.doc

如东中学复合场部分热身训练
1、有一带负电的小球，其带电量q=-SKIPIF1<0C。如图所示，开始时静止在场强E=SKIPIF1<0N/C的匀强电场中的P点，靠近电场极板B有一挡板S，小球与挡板S的距离h=4cm，与A板距离H=36cm，小球的重力忽略不计。在电场力作用下小球向左运动，与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍，已知k=7/8，而碰撞过程中小球的机械能不损失。（1）设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零，则小球在P点时的电势能为多少？（电势能用SKIPIF1<0来表示）（2）小球从P点出发第一次到达最右端的过程中电场力对小球做了多少功？（3）小球经过多少次碰撞后，才能抵达A板？

2、在足够大的绝缘光滑水平面上有一质量m＝1.0×10－3kg、带电量q＝1.0×10－10C的带正电的小球，静止在O点。以O点为原点，在该水平面内建立直角坐标系Oxy。
在t0＝0时突然加一沿x轴正方向、大小E1＝2.0×106V/m的匀强电场，使小球开始运动。
在t1＝1.0s时，所加的电场突然变为沿y轴正方向、大小E2＝2.0×106V/m的匀强电场。
0
x/m
y/m
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.1
0.2
0.3
在t2＝2.0s时所加电场又突然变为另一个匀强电场E3，使小球在此电场作用下在t3＝3.0s时速度变为零。求：
（1）在t1＝1.0s时小球的速度v1的大小；
（2）在t2＝2.0s时小球的位置坐标x2、y2；
（3）匀强电场E3的大小；
（4）请在图27的坐标系中绘出该小球在
这3s内的运动轨迹。

3、如图所示，在xoy区域内的第Ⅰ象限内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直xoy平面向外，区域内的其他象限无磁场。在A（L，0）点有一电子以速度v沿y轴正方向射入磁场。求电子在磁场中的运动时间。
A
x
y
o
v

4、如图所示，在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直档板，其上有一小孔P，现有一质量m=4×10－20kg，带电量q=+2×10－14C的粒子，从小孔以速度v0=3×104m/s水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向里的一正三角形区域．该粒子在运动过程中始终不碰及竖直档板，且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上，粒子重力不计．求：
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径；
（2）粒子在磁场中运动的时间；
（3）正三角形磁场区域的最小边长．

5、质量分布均匀的细圆环，半径为R，总质量为m，让其均匀带正电，总电量为q，处在垂直环面的磁感强度为B的匀强磁场中。令圆环绕着垂直环面并过圆心的轴转动，且角速度为ω，转动方向和磁场方向如图所示。求因环的旋转引起的环的张力的增加量。

6、如图所示，在直角坐标系的原点O处有一放射源，向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子。在放射源右边有一很薄的挡板，挡板与xoy平面交线的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形。已知带电粒子的质量为m，带电量为q，速度为υ，MN的长度为L。(1)若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场，要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN上，则电场强度E0的最小值为多大？在电场强度为E0时，打到板上的粒子动能为多大?(2)若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，要使板右侧的MN连线上都有粒子打到，磁场的磁感应强度不能超过多少(用m、υ、q、L表示)?若满足此条件，放射源O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边?

7、如图所示，质量为0.01kg的小球b原来不带电，置于水平桌面的右边缘P点。小球a的质量为0.02kg，带有0.1C的正电荷，从半径为R=0.8m的SKIPIF1<0光滑圆弧项端由静止开始滚下，到M点进入水平桌面MP（其中MN段是粗糙的，动摩擦因数为0.35，NP段光滑），当a到达P点时与小球b发生正碰，并粘合在一起进入互相垂直的电、磁场区域内，匀强电场的方向竖直向上，场强大小为3.0N／C，匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感强度为0.25T。已知：水平桌面高h=1.2m，MN=1.0m，NP=0.5m，g取l0m／s2。求：
（1）a、b粘合体在复合场中运动的时间；
（2）小球a、b组成的系统在落地前的运动过程中，机械能损失了多少?

8、如图所示，一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动，经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的最小的圆形匀强磁场区域（图中未画出磁场区域），粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场。电场强度大小为E，方向竖直向上。当粒子穿出电场时速度大小变为原来的SKIPIF1<0倍。已知带电粒