时间:2017-09-23 23:09:14
1、选择题 已知质子与氦核的质量之比为1：4，电荷量之比为1：2．当质子和氦核在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动时．设此时质子的动能为E1，氦核的动能为E2，则E1：E2等于（ ）
A．4：1
B．2：1
C．1：1
D．1：2
参考答案：质子和α粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式为r=mvBq，得v=qBrm
动能为Ek=12mv2=q2B2r22m；
由题，半径r相同，则得到：Ek1：Ek2=qp22mp：qα22mα
而qp：qα=1：2，mp：mα=4：1，解得，Ek1：Ek2=1：1
故选：C
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 如图(a)所示，左为某同学设想的粒子速度选择装置，由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成，两盘面平行且与转轴垂直，相距为L，盘上各开一狭缝，两狭缝夹角θ可调[如图(b)]；右为水平放置的长为d的感光板，板的正上方有一匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度为B，一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N1，能通过N2的粒子经O点垂直进入磁场。O到感光板的距离为，粒子电荷量为q，质量为m，不计重力。
(1)若两狭缝平行且盘静止[如图(c)]，某一粒子进入磁场后，竖直向下打在感光板中心点M上，求该粒子在磁场中运动的时间t；
(2)若两狭缝夹角为θ0，盘匀速转动，转动方向如图(b)。要使穿过N1、N2的粒子均打到感光板P1P2连线上，试分析盘转动角速度ω的取值范围（设通过N1的所有粒子在盘旋转一圈的时间内都能到达N2）。
参考答案：解：(1)粒子运动半径为
?①
由牛顿第二定律
?②
匀速圆周运动周期
?③
粒子在磁场中运动时间
?④
(2)如图所示，设粒子运动临界半径分别为R1和R2
?⑤
?⑥ 
设粒子临界速度分别为v1和v2，由②⑤⑥式，得
?⑦
?⑧
若粒子通过两转盘，由题设可知
?⑨
联立⑦⑧⑨，得对应转盘的转速分别为
?⑩?
?
粒子要打在感光板上，需满足条件
本题解析：
本题难度：困难
3、选择题
如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是? （? ）
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直于纸面向里。该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是（ ? ）
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子（ ）
A．速率一定越小
B．速率一定越大
C．在磁场中通过的路程越长
D．在磁场中的周期一定越大
参考答案：
由周期公式得：T=2πmBq由于带电粒子们的B、q、m均相同，所以T相同，故D错误．
根据t=θ2πT可知，在磁场中运动时间越长的带电粒子，圆心角越大，半径越小，由r=mvBq知速率一定越小，A正确，B错误．通过的路程即圆弧的长度l=rθ，与半径r和圆心角θ有关，故C错误．
故选A
本题解析：
本题难度：简单