时间:2019-03-16 02:56:46
1、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,如图所示是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里,该粒子在运动时,其质量和电荷量不变,而动能逐渐减小。下列说法中正确的是
[? ]
A. 粒子先经过a点,再经过b点
B. 粒子先经过b点,再经过a点
C. 粒子带负电
D. 粒子带正电
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 如图为云室中一个粒子在匀强磁场中的轨迹,试判断:粒子在a,b间运动方向是从______到______,粒子的电性是带______电.
参考答案:粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式为r=mvqB,可见半径与速率成正比.粒子在云室中受到撞击后动能减小,速率减小,则粒子的轨迹半径应减小.由图看出,粒子的运动方向应是从b到a,由左手定则判断可知,该粒子一定带负电.
故答案为:b,a,负;
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,条形区域AA"BB"中存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B的大小为0.3 T,AA"、BB"为磁场边界,它们相互平行,条形区域的长度足够长,宽度d=1 m。一束带正电的某种粒子从AA"上的O点以沿着与AA"成60°角、大小不同的速度射入磁场,当粒子的速度小于某一值v0时,粒子在磁场区域内的运动时间t0=4×10-6 s;当粒子速度为v1时,刚好垂直边界BB"射出磁场。取π=3,不计粒子所受重力。求:
(1)粒子的比荷
;
(2)速度v0和v1的大小。
参考答案:解:(1)若粒子的速度小于某一值v0时,则粒子不能从BB"离开磁场区域,只能从AA"边离开,无论粒子速度大小,在磁场中运动的时间相同,轨迹如图所示(图中只画了一个粒子的轨迹)
?
粒子在磁场区域内做圆周运动的圆心角均为φ1=240°
运动时间
又
解得
或3.3×106 C/kg
(2)当粒子速度为v0时,粒子在磁场内的运动轨迹刚好与B"边界相切,此时有R0+R0sin30°=d
又
得
当粒子速度为v1时,刚好垂直边界BB"射出磁场区域,此时轨迹所对圆心角φ2=30°,有R1sin30°=d
又
得v1=2×106 m/s
本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 如图,在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线,且导线中电流方向水平向右,则阴极射线将会( )
A.向上偏转
B.向下偏转
C.向纸内偏转
D.向纸外偏转
参考答案:由安培定则判断可知,通电直导线上方所产生的磁场方向向外,电子向右运动,运用左手定则可判断出电子流受到向上的洛伦兹力作用,所以电子流要向上偏转.故A正确,BCD错误.
故选:A
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 带电粒子的质量m=1.7×10-27 kg,电荷量q=1.6×10-19 C,以速度v=3.2×106 m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B=0.17 T,磁场的宽度L=10 cm,如图所示。求:
(1)带电粒子离开磁场时的速度多大?偏转角多大?
(2)带电粒子在磁场中运动多长时间?射出磁场时偏离入射方向的距离多大? 
参考答案:解:(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,速度大小不变,故离开磁场时v=3.2×106 m/s
由题意得

由几何关系得

可得
(2)
,且
可得:

由几何关系可得:d
本题解析:
本题难度:困难