时间:2019-07-11 03:25:06
1、计算题 如图所示，离子源A产生的初速度为零、带电荷量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速度电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HO＝d，HS＝2d，∠MNQ＝90°。（忽略离子所受重力）
（1）求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角Φ；
（2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；
（3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处，质量为16 m的离子打在S2处，求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。
参考答案：解：（1）
得E0＝U0/d
由tanΦ＝
得Φ＝45°
（2）由
得R＝2
? 
（3）将4m和16m代入R，得R1、R2
由Δs＝
－R1
将R1、R2代入得Δs＝4(
－1)
由R′2＝(2R1)2＋(R′－R1)2
得R′＝
R1
由
R1＜R＜
R1
得m＜mx＜25m ? 
本题解析：
本题难度：困难
2、选择题 如图所示，一束负离子从S点沿水平方向射出，在没有电、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点O；若同时加上电场和磁场后，负离子束最后打在荧光屏上坐标系的第Ⅲ象限中，则所加电场E和磁场B的方向可能是（不计离子重力及其间相互作用力）（ ）
A．E向上，B向上
B．E向下，B向下
C．E向上，B向下
D．E向下，B向上
参考答案：由题意及可知，电子在电场中受力应向下，故电场方向应向上；
而粒子在磁场作用下向左偏转，故说明洛仑兹力向左，由左手定则可知，B应向上；
故选A．
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 如图，直角坐标系在一真空区域里，y轴的左方有一匀强电场，场强方向跟y轴负方向成θ=30°角，y轴右方有一垂直于坐标系平面的匀强磁场，在x轴上的A点有一质子发射器，它向x轴的正方向发射速度大小为v=2.0×106m/s的质子，质子经磁场在y轴的P点射出磁场，射出方向恰垂直于电场的方向，质子在电场中经过一段时间，运动到x轴的Q点。已知A点与原点O的距离为10cm，Q点与原点O的距离为(20
-10)cm，质子的比荷为
。求：
（1）磁感应强度的大小和方向；
（2）质子在磁场中运动的时间；
（3）电场强度的大小。
参考答案：（1）
，方向垂直纸面向里 （2）
?（3）
本题解析：（1）设质子在磁场中做圆运动的半径为
。
过A、P点分别作速度v的垂线，交点即为质子在磁场中作圆周运动的圆心
。由几何关系得
， 所以：
。（2分）
设磁感应强度为B，根据质子的运动方向和左手定则，可判断磁感应强度的方向为垂直于纸面向里。（1分）
根据： 
? （2分）
（2）设质子在磁场中运动的时间为
，如图所示，质子在磁场中转过
的圆周角为
，设质子在磁场中运动的周期为
（2分）
（2分） （2分）（或3.66×10－7s）
（3）如图所示，质子进入电场后做类平抛运动。连接 
，由数学知识可知
，所以，QO1垂直电场，由图可知，等效为类平抛运动的水平距离，
为垂直距离。则有：
（对1式2分，对2式4分，对3式５分。）
(2分)
本题难度：困难
4、选择题 下图为一“滤速器”装置的示意图a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO"运动，由O"射出不计重力作用可能达到上述目的的办法是 
[? ]
A.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里
B.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里
C.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外
D.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外
参考答案：AD
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 下面是一个电子射线管，由热阴极K发出的电子被阳极A与阴极K间的电场加速，从阳极A上的小孔穿出的电子束经过平行板电容器射向荧光屏．设A、K间的电势差为U，电子自阴极发出时的初速度可不计，电容器两板间除有电场外，还有一匀强磁场，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向外，极板宽为 l ，如图所示：
问：1)电容器两板间的电场强度为多大时，电子束不发生偏转，直射到荧光屏S上的O点．
2)去掉两极板间的电场，电子束仅在磁场作用下向上偏转，射在荧屏S上的D点，求D点到O点的距离x．
参考答案：（1）?
?（2）
本题解析：
本题难度：一般