时间:2017-08-22 03:04:37
1、选择题 如图所示,有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些正离子具有相同的( )
A.质量
B.速度
C.荷质比
D.电荷
参考答案:在正交的电磁场区域中,正离子不偏转,说明离子受力平衡,在此区域Ⅰ中,离子受电场力和洛伦兹力,由qvB=qE,得v=EB,可知这些正离子具有相同的速度;
进入只有匀强磁场的区域Ⅱ时,偏转半径相同,由R=mvqB和v=EB,可知,R=mEqB2;
这些正离子具有相同的比荷与相同的速度;
故选:BC.
本题解析:
本题难度:简单
2、计算题 (12分)如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求P、Q之间的距离L.
参考答案:6.8cm
本题解析:粒子a板左端运动到P处,由动能定理得
代入有关数据,解得,
,代入数据得θ=300?
粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r,如图.由几何关系得?又
联立求得代入数据解得L="5.8cm."
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场的方向垂直纸面向外.有一正离子(不计重力),恰能沿直线以V0从左向右水平飞越此区域.则( )
A.若质子以V0从左向右水平飞入,质子也沿直线运动
B.若质子以V0从左向右水平飞入,质子将向上偏
C.若电子以V0从右向左水平飞入,电子将向下偏
D.若电子以V0从右向左水平飞入,电子将向上偏
参考答案:
正电子从左边进入电场,在电场中受到向上的电场力和向下的洛伦兹力作用,因恰能沿直线从左边水平飞出,可知电场力和洛伦兹力平衡,有qE=qv0B,得v0=EB.若粒子带负电,也从左边以速度v0射入,电场力和洛伦兹力的方向对调,发现还是有v0=EB,所以带电粒子只要以速度v0从左边水平进入电场,粒子就会沿水平方向射出,与电性和电量无关.所以选项A正确,选项B错误.
电子从右侧进入电场,受到的电场力方向向下,由左手定则可知,洛伦兹力方向也向下,所以电子将向下偏转.选项C正确,选项D错误.
故选AC.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域Ⅱ(含I、Ⅱ区域分界面)存在水平向右的匀强电场,电场强度为E,磁场和电场宽度均为l且足够长,M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从A处连续不断地射入磁场,入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行如图。质子束由两部分组成,一部分为速度大小为v的低速质子,另一部分为速度大小为3v的高速质子,当I区中磁场较强时,M板出现两个亮斑,缓慢改变磁场强弱,直至亮斑相继刚好消失为止,此时观察到N板有两个亮斑。已知质子质量为m,电量为e,不计质子重力和相互作用力,求:
(1)此时I区的磁感应强度;
(2)N板两个亮斑之间的距离。
参考答案:(1)3mv/2el(2)v
本题解析:(1)低速质子运动轨迹与界面相切,得半径r=2l/3? 3分
由evB=mv2/r?3分
得B=3mv/2el? 2分
(2)高速质子运动半径r′=2l,运动至区域界面,速度方向与界面垂直
低速质子在电场中,沿电场方向做初速度为零的匀加速运动,位移l=? 3分
垂直电场方向上做匀速直线运动,位移y=vt? 3分
所以N板两个亮斑之间的距离Y=rcos30°+y?3分
解得Y=v
? 2分
本题考查带电粒子在复合场中的运动,在磁场中由洛伦兹力提供向心力,画出运动轨迹,先找圆心,由几何关系求得半径,再由半径公式r=mv/qB求得磁感强度,进入电场后,把粒子的速度分解,在沿着电场方向粒子做初速度为零的匀加速运动,垂直电场方向速度为零,由类平抛运动求解
本题难度:简单
5、选择题 如图1所示,铜质导电板置于匀强磁场中,通电时铜板中电流方向向上.由于磁场的作用,则?
A.板左侧聚集较多电子,使b点电势高于a点电势
B.板左侧聚集较多电子,使a点电势高于b点电势
C.板右侧聚集较多电子,使a点电势高于b点电势
D.板右侧聚集较多电子,使b点电势高于a点电势
参考答案:A
本题解析:分析:金属导体中移动的是自由电子,根据左手定则判断出电子的偏转方向,确定出铜质导电板两端带电的正负,从而比较出a、b两点的电势高低.
解答:解:电流方向竖直向上,则电子从上往下流,根据左手定则,电子向左侧偏转,则左侧聚集较多的电子,右侧失去电子带正电,所以b点的电势高于a点的电势.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
点评:解决本题的关键知道金属中的电子受到洛伦兹力发生偏转,使得两侧形成电势差,最终电子在洛伦兹力和电场力的作用下处于平衡.
本题难度:简单