时间:2019-12-13 02:34:38
1、选择题 如图所示，在光滑的水平桌面内有一直角坐标系xOy，在y轴正半轴与边界直线MN间有一垂直于纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场，直线MN平行于y轴，N点在x轴上，在磁场中放置一固定在短绝缘板，其上表面所在的直线过原点O且与x轴正方向成α=30°角，在y轴上的S点左侧正前方处，有一左端固定的绝缘轻质弹簧，弹簧的右端与一个质量为m，带电量为q的带电小球接触（但不栓接），弹簧处于压缩锁定状态，在某时刻解除锁定，带电小球将垂直于y轴从S点射入磁场，垂直打在绝缘板上，并以原速率反向弹回，然后经过直线MN上的P点并垂直于MN向右离开磁场，在x轴上有一点Q，已知NP=4L，NQ=3L，则：
?
（1）小球带何种电荷？小球从S进入磁场后经多长时间打在绝缘板上？
（2）弹簧解除锁定前的弹性势能是多少？
（3）如果在直线MN的右侧加一方向与桌面平行的匀强电场，小球在电场力的作用下最后在Q点垂直击中x轴，那么，该匀强电场的电场强度是多少？方向如何？
参考答案：（1）正电（2）
（3）
，方向为
本题解析：(1)小球只有沿Y轴负方向偏转才能与挡板相碰，根据左手则，可知小球带正电 …………………(1分)
小球进入S后做匀速圆周运动，由向心力公式得：
?…………………(1分 )
?…………………(1分 )?
?…………………(1分 )?
由以上三式可得：
?…………………(1分 )?
(2)设小球进入S后做匀速圆周运动的速度大小为V0，由向心力公式得：
?…………………(1分 )
小球进入磁场与离开磁场的速度方向都是与X轴平行向右，在磁场中轨迹如图示，
运动轨迹圆半径：
?…………………(1分 )
在弹簧推动小球的过程中，由机械能守恒得：
?…………………(1分 )
联立求解得：?………… ………(1分 )
(3)当小球在电场力作用下沿X轴正方向走完NQ，该方向上的速度减为0时，设经过的时间为t，加速度为a1，由题意得：
?…………………(1分 )
加速度
?…………………(1分 )
该方向上的电场力
，方向沿X轴负方向?…………………(1分 )
同时，当小球在Y轴上向下走完PN时，设该方向上的加速度为a2,
由题意得：
?…………………(1分 )
该方向上的电场力
，方向沿Y轴负方向?…………………(1分 )
故小球在电场中受到电场力的大小为：
?…………………(1分 )
方向为
?…………………(1分 )?如图所示?
电场强度
?…………………(1分 )
代入数据得：
??…………(1分 )?方向为?…………(1分 )
点评：做此类型题目需要，首先画出粒子在磁场中的运动轨迹，然后找出圆心，根据几何知识求半径，在运用牛顿定律解题
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端等高，分别处于沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N为轨道最低点，则下列说法中正确的是 
[? ]
A．两个小球到达轨道最低点的速度vM＞vN
B．两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM＜FN
C．小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间
D．在磁场中小球能到达轨道的另一端最高处，在电场中小球仍能到达轨道另一端最高处
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 在粒子加速领域中A.有开创贡献的物理学家谢家麟获得2011年度国家最高科学技术奖，该奖项被誉为是“中国的诺贝尔奖”。谢家麟在上世纪80年代参勾了北京正负电子环艰对撞机的研究。环型对撞机是研究高能粒子的重耍装S，比荷相等的正、负离子由静止都经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向同时注入对撞机的高其空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面乖直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。正、负离子在环状空腔内只受洛伦兹力作用而沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,然后在碰撞区迎面相撞，不考虑相对论效应，下列说法正确的是
[? ]
越大，磁感应强度B越小 
相同的离子加速后，质量大的离子动能小 参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是
[? ]
，正电荷
，正电荷 
，负电荷 
，负电荷 参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 在高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就是我们常说的“极光”．“极光”是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的．假如我们在北极地区忽然发现正上方的高空出现了射向地球的、沿顺时针方向生成的紫色弧状极光（显示带电粒子的运动轨迹）．则关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的说法中，正确的是（ ?）
A．高速粒子带负电
B．高速粒子带正电
C．轨迹半径逐渐减小
D．轨迹半径逐渐增大
参考答案：BC
本题解析：
本题难度：一般