时间:2019-06-23 22:30:49
1、选择题 要把具有相同动能的质子（11H）和α粒子（24He）分开，可使它们（ ）
A．垂直射入同一匀强磁场，轨道半径大的是质子
B．垂直射入同一匀强磁场，轨道半径大的是α粒子
C．垂直射入出一匀强电场，偏转角度大的是质子
D．垂直射入出一匀强电场，偏转角度大的是α粒子
参考答案：A、B，设粒子的质量为m．电量为q，磁感应强度为B，速率为v，半径为R，动能为Ek．
? 则由牛顿第二定律得
? qvB=mv2R
? 得到R=mvqB=
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图所示，真空中有以O′为圆心，r为半径的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B．圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场，在坐标系第四象限存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，现从坐标原点O沿y轴正方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动，然后进入电场到达x轴上的C点．已知质子带电量为+q，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力．求：
（1）质子刚进入电场时的速度方向和大小；
（2）OC间的距离；
（3）若质子到达C点后经过第四限的磁场后恰好被放在x轴上D点处（图上未画出）的一检测装置俘获，此后质子将不能再返回电场，则CD间的距离为多少．
参考答案：（1）根据题意可知，质子的运动轨迹的半径与圆磁场半径相同，
由牛顿第二定律，则有：qvB=mv2r
得：v=qBrm
方向沿x轴正方向；
（2）质子在电场中做类平抛运动，
则质子电场中运动时间：r=12at2
由牛顿第二定律qE=ma
t=
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 (20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限，磁场方向垂直xOy平面向里，磁感应强度大小均为B="1.0T" ；电场方向水平向右，电场强度大小均为E=
N／C。一个质量m=2.0×10-7kg，电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限，恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向，带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动，取g=10m／s2。求：
(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向；
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向；
(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限，x轴上入射P点应满足何条件？
参考答案：（1）速度v0大小2 m／s，方向斜向上与x轴夹角为60°
（2）E=1.0N/C?方向竖直向上（3）x轴上入射P点离O点距离至少为0.27 m
本题解析：(1)如图粒子在复合场中做匀速直线运动，设速度v0与x轴夹角为θ，依题意得：粒子合力为零。①（1分）
重力mg=2.0×10-6N，电场力F电=Eq=2×10-6N
洛伦兹力
="4." 0×10-6N?②（3分）
由f洛=qvB得? v0="2" m／s?③（2分）
=? θ=60°?④（2分）
速度v0大小2 m／s，方向斜向上与x轴夹角为60°
(2) 带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时，电场力F电必须与重力平衡，洛伦兹力提供向心力。故电场强度
，⑤（3分）
方向竖直向上；⑥（2分）
(3) 如图带电粒子匀速圆周运动恰好未离开第1象限，
圆弧左边与y轴相切N点；?⑦（2分）
PQ匀速直线运动，PQ=v0t="0.2" m?⑧（1分）
洛伦兹力提供向心力，
?⑨（1分）
整理并代入数据得R=" 0.2" m?⑩（1分）
由几何知识得OP="R+Rsin60°-" PQcos60°="0.27" m?⑾（1分）
x轴上入射P点离O点距离至少为0.27 m?⑿（1分）
本题难度：一般
4、选择题 假设有质量为m、带电荷量为＋q的粒子(忽略重力)在地球的北极附近在地磁场的作用下做匀速圆周运动，已知粒子运动的轨道平面是水平的，地磁场的磁感应强度大小为B，粒子的运动速率为v、半径为R、周期为T。则下面说法中正确的是
[? ]
A．若沿地磁场的方向看去，粒子在做顺时针方向的圆周运动
B．在时间t内，粒子转过的圆弧对应的圆心角为
C．该带电粒子的比荷为
?
D．当速率v增大时，运动周期T变小
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 所谓反物质就是和正常物质的质量相等、电荷量相等而电性相反的物质．如反质子质量数是l，电荷数是-1：即
参考答案：A、板M、N构成速度选择器，粒子在其间受洛伦兹力和电场力平衡，有qvB=Eq，解得v=EB，与粒子的比荷无关，故A正确；
B、板M、N构成速度选择器，粒子在其间受洛伦兹力和电场力平衡，对于正离子，根据左手定则可以判断出洛伦兹力向右，故电场力向左，故N班带正电，（负离子同样可以得到N板带正电）故B错误；
C、D、在磁场中，粒子做匀速圆周运动，正离子受力向右，右偏转；负离子左偏转；
根据洛伦兹力提供向心力，有
qvB=mv2R
解得
R=mvqB∝mq
故质子与α粒子的半径之比为1：2，即α粒子转弯半径大，故1是反质子，2是反α粒子，3是质子，4是α粒子；
故C正确，D错误；
故选AC．
本题解析：
本题难度：一般