时间:2019-12-13 02:43:27
1、选择题 环型对撞机是研究高能粒子的重要装置。正、负离子由静止经过电压U的直线加速度加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞。为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是（?）
A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷
越大，磁感应强度B越大
B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小
C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越大
D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变
参考答案：B
本题解析：
分析：带电粒子在电场中被直线加速后，进入匀强磁场后做匀速圆周运动．由于圆周运动半径相同，则由半径公式与粒子在电场中加速公式： 
mv2=qU可得加速电压与粒子的比荷乘积的开方与磁感强度成正比．
解：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，
由洛伦兹力提供向心力可知：Bqv=m
得R=
（1）
而粒子在电场中被加速，则有：mv2="qU" （2）
将（1）（2）两式联立可得：R=
A、由于半径相同，则当加速电压一定时，粒子的比荷越大，磁感应强度则越小，故A错误；
B、由于半径相同，则当加速电压一定时，粒子的比荷越大，磁感应强度则越小，故B正确；
C、当粒子的比荷一定时，则加速电压越大时，磁感应强度则越强，所以周期则越小，故C错误；
D、当粒子的比荷一定时，则加速电压越大时，磁感应强度则越强，所以周期则越小，故D错误；
故选：B
本题难度：一般
2、选择题 A、B两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场，磁场方向如图所示，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直，图中a、b、c、d分别表示α粒子，β粒子以及两个剩余核的运动轨迹
A．a为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹
B．b为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹
C．b为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹
D．a为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹
参考答案：C
本题解析：两个衰变中，α粒子是正电荷，β粒子为负电荷，两个粒子和它们的反冲核的速度方向相反，但α粒子和β粒子受到的洛伦兹力的方向相反.根据左手定则判断可得.答案为C
点评：本题考查了放射性粒子在磁场中的运动，同时也证明的这两种粒子的带电性质，α粒子是正电荷，β粒子为负电荷，速度方向相反，根据左手定则可得
本题难度：一般
3、选择题 一长方形金属块放在匀强磁场中,今将金属块通以如图15-4-11所示电流,则MN两极的电势高低情况是(? )
A．φM=φN
B．φM>φN
C．φM<φN
D．无法比较
图15-4-11
参考答案：C
本题解析：金属块通有向右的电流时,所受安培力方向应是竖直向上,因为金属内自由电荷是电子,故电子受到向上的洛伦兹力作用,M极聚集的是负电荷,其电势必然低于N极.
本题难度：简单
4、选择题 如图所示，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下，沿曲面的另一侧上升，曲面在磁场中?（?）
A. 若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
c. 若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
D. 若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
参考答案：AB
本题解析：考点：
分析：若是匀强磁场，闭合小金属球中没有感应电流产生，机械能守恒，高度不变．若是非匀强磁场，闭合小金属球中由于电磁感应产生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小．
解答：解：BD若是匀强磁场，穿过小球的磁通量不变，没有感应电流产生，机械能守恒，高度不变，则环在左侧滚上的高度等于h．故A错误，B正确．
AC若是非匀强磁场，闭合小金属球中由于电磁感应产生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小，则环在左侧滚上的高度小于h．故C错误，D正确．
故选AB
点评：本题考查对涡流的认识、理解能力，常规题，比较容易．
本题难度：简单
5、填空题 洛伦兹力的表达式：F=______．
参考答案：当v与B垂直时，洛伦兹力的表达式为F=qvB．
故本题答案为：qvB．
本题解析：
本题难度：简单