时间:2019-06-23 22:54:34
1、选择题 磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，如图是它示意图。平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电凿子）垂直于B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，稳定时下列说法中正确的是
[? ]
A．图中A板是电源的正极
B．图中B板是电源的正极
C．电源的电动势为Bvd
D．电源的电动势为Bvq
参考答案：BC
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 如图所示，有一半径为R1＝1 m的圆形磁场区域，圆心为O，另有一外半径为R2＝
m、内半径为R1的同心环形磁场区域，磁感应强度大小均为B＝0.5 T，方向相反，均垂直于纸面，一带正电粒子从平行极板下板P点静止释放，经加速后通过上板小孔Q，垂直进入环形磁场区域，已知点P、Q、O在同一竖直线上，上极板与环形磁场外边界相切，粒子比荷q/m＝4×107 C/kg，不计粒子的重力
，且不考虑粒子的相对论效应，求：
(1)若加速电压U1＝1.25×102 V，则粒子刚进入环形磁场时的速度v0多大？
(2)要使粒子不能进入中间的圆形磁场区域
，加速电压U2应满足什么条件？
(3)若改变加速电压大小，可使粒子进入圆形磁场区域，且能水平通过圆心O，最后返回到出发点，则粒子从Q孔进入磁场到第一次经过O点所用的时间为多少？
参考答案：(1)1×105 m/s
(2)U
2≤5×106 V
(3)1.83×10-
7 s
本题解析：
本题难度：困难
3、计算题 （18分）如图甲所示，竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场（上、下及左侧无边界）。一个质量为m、电量为q的可视为质点的带正电的小球，以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右作直线运动。小球在t=0时刻通过电场中的P点，为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点（P、D间距为L，且它们的连线垂直于竖直平面MN，D到竖直面MN的距离DQ等于L/π），经过研究，可以在电场所在的空间叠加如图乙所示随时间周期性变化的、垂直纸面向里的磁场，设
且为未知量。求：
（1）场强E的大小；
（2）如果磁感应强度B0为已知量，试推出满足条件t1的表达式；
（3）进一步的研究表明，竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动。则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小，并在图中定性画出此时小球运动一个周期的轨迹。
?
参考答案：（1）E=mg/q?（2）
（3）
?小球在电场中运动一个周期的轨迹图如图所示
本题解析：（1）小球进入电场，做匀速直线运动时 Eq=mg ①?（2分）
E=mg/q? ②?（2分）
（2）在t1时刻加磁场，小球在时间t０内做匀速圆周运动，设圆周运动周期为T0，半径为R 。
有： 
③（2分） ?竖直向下通过D点应有：PF-PD=R?
即：
?④（2分）?将④代入⑤式解得?⑤（2分）
（3）小球运动的速率始终不变，当R变大时，
也增加，小球在电场中的运动周期T也增加。在小球不飞出电场的情况下，当T最大时有：DQ="2R" 即?
⑥（2分）解得
?⑦（2分）
结合乙图及轨迹图可知，小球在电场中运动的最大周期：?⑧（2分）
小球在电场中运动一个周期的轨迹图如图所示（2分）
本题难度：一般
4、简答题 
象限存在着垂直于纸面向里的匀强磁场．
在第Ⅲ象限电子枪中的灯丝加热逸出的电子(初速度为0)经加速电场U
加速后进入粒子
速度选择器，(速度选择器中磁感应强度与第Ⅱ象限的磁感应强度相同均为B，电场强度大
小为
)沿直线运动后在x轴上的
(
)点以一定的速度垂直于x轴射入第Ⅱ象限的
磁场偏转，然后经过y轴上的某点
，与
轴方向成60°角垂直电场
方向进入电场，经过y轴上的c点(
)。已知电子的电量为e，质量为m(不计重力)，加速电场的电压为U。求：
(1)经加速电场U加速后进入粒子速度选择
器时，电子的速度大小?
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小?
(3)速度选择器的电场强度E
的大小?
(4)I、Ⅳ象限中匀强电场的电场强度E的大小?
参考答案：
（1）
（2）
（3）
（4）
本题解析：（1）
（2）
联立得：
（3）
（4）
联立得：
本题难度：一般
5、选择题 在长方形abcd区域内有正交的电磁场，ab=bc/2=L，一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若撤去磁场，则粒子从C点射出；若撤去电场，则粒子将（重力不计）
[? ]
A．从b点射出
B．从b、P间某点射出
C．从a点射出
D．从a、b间某点射出
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般