时间:2019-12-13 02:03:31
1、选择题 如图所示，圆形区域内有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和带电量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，并从该磁场中射出．若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，下列说法中正确的是 (? )
A．运动时间较长的，其速率一定较大
B．运动时间较长的，在磁场中通过的路程较长
C．运动时间较长的，在磁场中偏转的角度较大
D．运动时间较长的，射出磁场时侧向偏移量较大
参考答案：C
本题解析：由
，得速率较大的粒子运动半径大，
周期相同，通过的路程较长，圆心角小，所以时间短。而速度小的在磁场中运动半径小，通过的路程较短，圆心角大，所以时间长。故选C
点评：本题难度较小，熟练掌握带电粒子在磁场中偏转的半径和周期公式，并能灵活应用判断问题
本题难度：简单
2、选择题 我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光．极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动，如图所示．这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦从而激发大气分子或原子，使其发出有一定特征的各种颜色的光．地磁场的存在，使多数宇宙粒子不能达到地面而向人烟稀少的两极偏移，为地球生命的诞生和维持提供了天然的屏障．科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因有关（ ）
A．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小
B．空气阻力做负功，使其动能减小
C．南北两极的磁感应强度增强
D．太阳对粒子的引力做负功
参考答案：BC
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直进入磁场射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则下列说法正确的是 （ ）
A．从两孔射出的电子速率之比为
B．从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比为
C．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比
D．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比
参考答案：AD
本题解析：略
本题难度：简单
4、简答题 如图所示，真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域Ⅱ（含Ⅰ、Ⅱ区域分界面）存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽度均为L且足够长，M、N为涂有荧光物质的竖直板．现有一束带正电的粒子从A处连续不断地射入磁场，入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行，粒子束由两部分组成，一部分为速度大小为v的低速粒子，另一部分为速度大小为3v的高速粒子，当I区中磁场较强时，M板出现两个亮斑，缓慢减弱磁场的强度，直至M板亮斑刚刚相继消失为止，此时观察到N板有两个亮斑．已知粒子质量为m，电量为+q，不计粒子重力和相互作用力，求：
（1）M板上的亮斑刚刚相继消失时，I区磁感应强度的大小；
（2）到达N板下方亮斑的粒子在磁场中运动的时间；
（3）N板两个亮斑之间的距离．
参考答案：（1）此时低速粒子速度恰好与两场交界相切且与电场方向垂直，在磁场中运动半径为R1
由牛顿第二定律得：qvB=mv2R1，①
由几何知识可得：R1+R1cos60°=L②
由①②解得：B=3mv2qL③
（2）低速质子在磁场中运动时间t=2πR13v④
因t=13T
则由②④得t=4πL9v⑤
（3）高速质子轨道半径R2=3R1⑥
由几何关系知此时沿电场线方向进入电场，到达N板时与A点竖直高度差
h1=R2（1-sin60°）⑦
低速质子在磁场中偏转距离
h2=R1sin60°⑧
在电场中偏转距离
h3=vt′⑨
在电场中时间t′，L=12at′2⑩
eE=ma（11）
由②⑥⑦⑧⑨⑩（11）得
亮斑PQ间距h=h1+h2+h3=（2-2
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 (12分)如图所示，在平面直角坐标系
中，第II象限和第I象限内各有一相同的圆形区域，两个区域的圆心坐标分别是
(图中未标出)，图中M、N为两个圆形区域分别与x轴的切点，其中第Ⅱ象限内的圆形区域也与y轴相切；两个区域中都分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为
；在第I象限内还存在着一沿x轴负方向，左右均有理想边界的匀强电场，左边界为y轴，右边界与磁场B2边界相切，电场强度
；在第Ⅳ象限内有一沿x轴正方向的匀强电场E2，电场强度
；一带负电的粒子(不计重力)从M点射入磁场Bl中，速度大小为
，无论速度的方向如何(如图)，粒子都能够在电场E1中做直线运动后进入磁场B2中，且都从N点飞出磁场进入第Ⅳ象限的电场中，已知粒子的比荷
．如果粒子在M点入射的速度方向与x轴垂直，试求：
（1）粒子的入射速度；
（2）第I象限内磁场的磁感应强度值B2；
（3）粒子离开第Ⅳ象限时的位置P的坐标。
参考答案：（1）
（2）
（3）P（0， 2m）
本题解析：（1）可知粒子在磁场B1中圆周运动的半径
（1分）
洛仑兹力提供向心力：
（2分）
可得： （1分）
（2）粒子在电场E1中：
（1分）
粒子在磁场B2中圆周运动的半径
（1分）
洛仑兹力提供向心力：
（1分）
可得： （1分）
（3）粒子从N点垂直于x轴向下进入电场E2中，最终将从y轴飞出电场：
在电场E2中：
（1分）
（1分）
（1分）
解得：
粒子离开第IV象限时的位置P坐标：P（0， 2m） （1分）
考点：带电粒子在电磁场中的运动
本题难度：困难