时间:2019-07-11 03:17:28
1、选择题 圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是 
[? ]
A．a粒子速率最大
B．c粒子速率最大
C．a粒子在磁场中运动的时间最短
D．它们做圆周运动的周期Ta＜Tb＜Tc
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，不计重力。在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧。粒子在每段圆弧上运动的时间都为t。规定由纸面垂直向外的磁感应强度为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是
[? ]
A、
B、
C、
D、
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P＋和P3＋，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域，如图所示．已知离子P＋在磁场中转动θ＝30°后从磁场右边界射出．在电场和磁场中运动时，离子P＋和P3＋
A．在电场中的加速度之比为1∶1
B．在磁场中运动的半径之比为∶1
C．在磁场中转过的角度之比为1∶2
D．离开电场区域时的动能之比为1∶3
参考答案：BCD
本题解析：
离子在电场中加速过程中，由于电场强度相同，根据牛顿第二定律可得a1∶a2＝q1∶q2＝1∶3，选项A错误；在电场中加速过程，由动能定理可得
，在磁场中偏转过程：
，两式联立可得：
，故r1∶r2＝∶1，选项B正确；设磁场宽度为d，根据
可得：
，联立解得
，选项C正确；由
可知Ek1∶Ek2＝1∶3，选项D正确．
本题难度：一般
4、简答题 地球周围存在着吃磁场，由太空射来的带电粒子在此磁场中的运动称为磁漂移．以下是描述一种假设的磁漂移运动．在某真空区域有一质量为m电量为q的粒子（重力不计），在x=0，y=0处沿y方向以速度v0运动，空间存在垂直纸面的匀强磁场，在y＞0的区域中，磁感应强度为B1，在y＜0的区域中，磁感应强度为B2，且B1与B2的方向相同，B1＜B2，粒子在磁场区域内沿x正方向作磁漂移运动，如图所示．
（1）磁感应强度B1与B2的方向如何？
（2）把粒子出发点x=0处作为第0次通过x轴，求第2次过x轴时粒子沿x轴漂移的距离．
（3）从第0次通过x轴，到第2次过x轴时粒子沿x轴方向漂移的平均速度．
参考答案：（1）根据左手定则，粒子受到的洛伦兹力向右，所以磁感应强度B1与B2垂直纸面向外．
（2）设带电粒子在B1和B2中运动的半径分别为r1和r2，周期分别为T1和T2，由公式qvB=mv2r
得r1=mv0qB1；?r2=mv0qB2
粒子第2次过x轴时粒子沿x轴的位移为x=2(r1-r2)=2(mv0qB1-mv0qB2)
（3）粒子做圆周运动的周期T1=2πmqB1；T2=2πmqB2
从第0次通过x轴，到第2次过x轴运动的时间t=12(T1+T2)
由平均速度v=xt
解得：v=2v0(B2-B1)π(B1+B2)
答：（1）磁感应强度B1与B2垂直纸面向外；
（2）第2次过x轴时粒子沿x轴漂移的距离x=2(mv0qB1-mv0qB2)．
（3）从第0次通过x轴，到第2次过x轴时粒子沿x轴方向漂移的平均速度v=2v0(B2-B1)π(B1+B2)．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场，同一种带电粒子从O点射入磁场．当入射方向与x轴正方向的夹角α＝45°时，速度为v1、v2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场，如图所示，当α＝60°时，为了使速度为v3的粒子从a、b的中点c射出磁场，则速度v3应为( )
A．
(v1＋v2)
B．
(v1＋v2)
C．
(v1＋v2)
D．
(v1＋v2)
参考答案：D
本题解析：当带电粒子入射方向与x轴正方向的夹角为α＝45°时，速度为v1、v2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场，作出运动轨迹图(图略)，则有2r1cos45°＝Oa,2r2cos45°＝Ob；当α为60°时，为使速度为v3的粒子从c点射出磁场，有2r3cos30°＝Oc，而Oc＝Oa＋
，联立解得
r3＝ (r1＋r2)，由r＝
，得v3＝ (v1＋v2)，则v3＝(v1＋v2)．
本题难度：一般