时间:2019-06-28 04:48:22
1、选择题 如图所示，匀强磁场垂直于yOz平面竖直向上，要使速率相同的电子进入磁场后，受到的洛伦兹力最大，并且方向指向y轴正方向，那么电子运动方向可能是（?）
A．沿z轴正方向进入磁场
B．沿y轴正方向进入磁场
C．在yOz平面内，沿任何方向进入磁场
D．在xOz平面内，沿z轴负方向射入磁场
参考答案：D
本题解析：A项洛伦兹力沿y轴负方向，B项洛伦兹力沿z轴负方向，故A、B错误.在yOz平面内，沿任何方向进入磁场的电子，虽然都满足洛伦兹力最大，但不能使洛伦兹力沿y轴正方向，C错.在xOz平面内，沿任何方向进入磁场的电子，都能满足洛伦兹力最大，只要电子沿z轴负方向射入，就能使洛伦兹力方向沿y轴正方向，D正确.
本题难度：简单
2、选择题 下列说法正确的是?（?）
A．美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器
B．彩色电视机的颜色由红、绿、紫三色组成
C．黑白显示器可以改装成彩色显示器
D．直线加速器比回旋加速器加速粒子的速度大
参考答案：A
本题解析：A、美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，符合物理事实；正确
B、彩色电视机的颜色由红、绿、蓝三色组成；错误
C、黑白显示器没有三基色，不能改装成彩色显示器；错误
D、直线加速器由于空间的限制，比回旋加速器加速粒子的速度小；错误
故选A
点评：了解回旋加速器、显像管的工作原理。
本题难度：简单
3、计算题 如图所示，半径为r =10cm的圆形匀强磁场区域边界跟y轴相切于坐标原点O，磁感应强度为B=0.332T，方向垂直纸面向里。在O处有一放射源，可沿纸面向各个方向射出速率为v="3.2" ×106m/s的带正电粒子，已知该粒子的质量m="6.64" ×10-27kg,电量为q="3.2" ×10-19C。不计重力。（12分）
（1）沿半径OC方向射出的粒子，穿过磁场时方向偏转角度θ是多大？
（2）在磁场中运动时间最长的粒子运动时间是多少？
参考答案：（1）
（2）
本题解析：（1）粒子轨道半径为R，则
………………………………………………………2分
? ………………………………………………………2分
?………………………………………………………2分
粒子在磁场中作圆周运动，转过的圆心角的最大值：
3分
（2）粒子在磁场中运动的最长时间? 3分
本题考查的是带电粒子在磁场中的问题，根据洛伦兹力提供圆周运动的向心力，利用半径公式即可计算；
本题难度：一般
4、简答题 平行金属，板长1.4米，两板相距30厘米，两板间
匀强磁场的B为1.3×10-3特斯拉，两板间所加电压
随时间变化关系如29-1图所示。当t=0时，有一个a
粒子从左侧两板中央以V=4×103米/秒的速度垂直于磁
场方向射入，如29-2图所示。不计a粒子的重力，求：
该粒子能否穿过金属板间区域?若不能，打在何处?若能，?则需多长时间? (已知a粒子电量q=3.2×10-19库，质量m=6.64×10-27千克)
参考答案：(1)粒子不会与金属板相碰
(2)面a粒子做匀速圆周运动的周期为：T=2πm/qB=(2×3.14×6.64×10-27)/(3.2×10-19×1.3×10-3)=1.0×10-4秒则在不加电压的时间内，a粒子恰好能在磁场中运动一周。当两板间又加上第2个周期和第3个周期的电压时，a粒子将重复上述的运动。故经13/4周期飞出板外(t=6.5×10-4秒)其运动轨迹如29-3图所示。
本题解析：
在t=0到t=1×10-4秒时间内，两板间加有电压，a粒子受到电场力和洛仑兹力分别为：F=qu/d=q×1.56/0.3="5.2q" 方向竖直向下f=qBv=q×1.3×10-3×4×103="5.2q" 方向竖直向上
因F=f，故做匀速直线运动，其位移为△S=v△t=4×103×1×10-4=0.4米，在t=1×10-4秒到t=2×10-4秒时间内，两板间无电场，a粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，其轨迹半径为：r=mv/qB=(6.64×10-27×4×103)/(3.2×10-19×1.3×10-3)=6.37×10-2米＜d/4所以粒子不会与金属板相碰。面a粒子做匀速圆周运动的周期为：T=2πm/qB=(2×3.14×6.64×10-27)/(3.2×10-19×1.3×10-3)=1.0×10-4秒则在不加电压的时间内，a粒子恰好能在磁场中运动一周。当两板间又加上第2个周期和第3个周期的电压时，a粒子将重复上述的运动。故经13/4周期飞出板外(t=6.5×10-4秒)其运动轨迹如29-3图所示。
本题难度：一般
5、填空题 质子以v=1.0×104 m/s进入B=0.l T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，v的方向沿纸面与水平线成α=60°角，则质子在磁场中所受的洛伦兹力大小为__________N。
参考答案：1.6×10-16
本题解析：
本题难度：一般