题目内容
10．
两块金属板A、B平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域．一束电子以一定的初速度v0从两板中间沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如图所示，已知板长l=10cm，两板间距d=3.0cm，两板间电势差U=150V，v0=2.0×107m/s．（1）求磁感应强度B的大小．
（2）若撤去磁场，求电子穿过电场区时电场力做的功．（电子所带电荷量的大小与其质量之比e/m=1.76×1011 C/kg，电子电荷量的大小e=1.6×10-19C）
分析 （1）电子垂直进入正交的匀强电场和匀强磁场，电子无偏转的通过磁场，粒子做匀速直线运动，电场力和洛伦兹力平衡，应用二力平衡即可得出磁场强度的大小．
（2）撤去磁场后，粒子在电场力作用下做类平抛运动，在沿电场方向上，电子做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学公式可求出在电场方向的位移．然后由功的公式求出电场力做的功．
解答 解：（1）电子进入正交的电磁场不发生偏转，则电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，得：
$Be{v_0}=e\frac{U}{d}$
所以：$B=\frac{U}{{{v_0}d}}=2.5×{10^{-4}}T$
（2）电子通过场区偏转的距离为$y=\frac{1}{2}a{t^2}=\frac{1}{2}\frac{eU}{md}\frac{l^2}{v_0^2}=1.1×{10^{-2}}m$
电场力做功：$W=eEy=e\frac{U}{d}y=8.8×{10^{-18}}J$
答：（1）磁感应强度B的大小是2.5×10-4T．
（2）若撤去磁场，电子穿过电场区时电场力做的功是8.8×10-18J．
点评 要正确、迅速的解决带电粒子在复合场中的运动类型，首先必须要弄清物理情境，即在头脑中呈现客观事物的运动全过程，对问题的情境原型进行具体抽象，从而建立起正确、清晰的物理情境．其二、应对物理知识有全面深入的理解，熟练掌握洛伦兹力、电场力及重力的做功特点及对粒子运动的影响．其三、熟练掌握运动学知识是顺利解决物理问题的有效辅助手段．
练习册系列答案
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1．
如图所示，用两根相同的细绝缘绳水平悬挂一段均匀载流导体棒MN，导体棒垂直置于匀强磁场（未画出）中，电流I方向从M到N，导体棒的质量为m，每段绳子的拉力均为F．重力加速度为g，若I大小不变，下列说法正确的是（ ）
如图所示，用两根相同的细绝缘绳水平悬挂一段均匀载流导体棒MN，导体棒垂直置于匀强磁场（未画出）中，电流I方向从M到N，导体棒的质量为m，每段绳子的拉力均为F．重力加速度为g，若I大小不变，下列说法正确的是（ ）| A． | 若F＜$\frac{mg}{2}$，则磁场垂直纸面向外，可增大磁感应强度使绳子拉力为零 | |
| B． | 若F＜$\frac{mg}{2}$，则磁场垂直纸面向里，可增大磁感应强度使绳子拉力为零 | |
| C． | 若F＞$\frac{mg}{2}$，则磁场垂直纸面向外，可减小磁感应强度使绳子拉力为零 | |
| D． | 若F＞$\frac{mg}{2}$，则磁场垂直纸面向外，改变电流方向可能使绳子拉力为零 |
在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验中，若打点计时器所接交变电流的频率为50Hz，得到的甲、乙两条实验纸带（如图所示）中应选甲纸带更好．若已测得点2到点4间的距离为s1，点0到点3间的距离为s2，打点周期为T，要验证重物从开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，则s1、s2和T应满足的关系为：T=$\frac{{s}_{1}\sqrt{2g{s}_{2}}}{4g{s}_{2}}$．
15．
如图所示，一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联在电路上，电动势E=30V，内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U=10V，已知电动机线圈电阻RM=1Ω，下列说法中正确的是（ ）
如图所示，一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联在电路上，电动势E=30V，内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U=10V，已知电动机线圈电阻RM=1Ω，下列说法中正确的是（ ）| A． | 通过电动机的电流为10 A | B． | 通过电动机的电流小于10 A | ||
| C． | 电动机的输出功率大于16 W | D． | 电动机的输出功率小于16 W |
2．
为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转，一顾客乘扶梯上搂，恰好经历了这两个过程，如图所示．则在加速过程中，下列说法中正确的是（ ）
为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转，一顾客乘扶梯上搂，恰好经历了这两个过程，如图所示．则在加速过程中，下列说法中正确的是（ ）| A． | 顾客受到三个力的作用 | B． | 顾客处于失重状态 | ||
| C． | 扶梯对顾客没有摩擦力的作用 | D． | 顾客对扶梯的压力等于顾客的重量 |
20．下列关于时间和时刻的说法不正确的是（ ）
| A． | 8点45分开始上课，指的是时间 | |
| B． | 4秒初与5秒末的时间间隔为2秒 | |
| C． | 2秒内指的是时间 | |
| D． | 列车在9点25分到达南京站，指的是时刻 |