时间:2020-08-09 23:27:55
1、选择题 一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图的磁场，分离为1、2、3三束，则不正确的是
A．1带正电
B．3带负电
C．2不带电
D．粒子的电性无法判断
参考答案：D
本题解析：根据1束的偏转方向，粒子受到向左的洛伦兹力，由左手定则可以判断1是带正电的，选项A是正确的．2束粒子没有发生偏转，说明在磁场中没有受到洛伦兹力作用，此束粒子不带电，选项C正确．3束粒子向右偏，粒子受到向右的洛伦兹力，由左手定则可知此束粒子带负电，选项B错误．所以选D，
点评：种类型的题，首先要掌握带电粒子在匀强磁场中的运动规律，当带电粒子垂直于磁场方向射入磁场时，粒子将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动．由此根据粒子的偏转情况判断出粒子的受力方向，再由左手定则判断出粒子的电性．要求会熟练的运用左手定则分析粒子的偏转问题．
本题难度：简单
2、选择题 空间中存在着竖直向下的匀强磁场，如图所示，一带正电粒子（不计重力）垂直于磁场方向以初速度v射入磁场后，运动轨迹将（ ）
A．向上偏转
B．向下偏转
C．向纸面内偏转
D．向纸面外偏转
参考答案：带电粒子垂直进入磁场，根据左手定则判断可知，洛伦兹力方向向纸外，则其轨迹向纸外偏转．故D正确，ABC错误．
故选D
本题解析：
本题难度：一般
3、实验题 有三个粒子a、b、c（不计重力）以相同的速度垂直射入匀强磁场中，它们的运动轨迹如图所示，其中b粒子做直线运动，则a粒子带____________电，b粒子____________，c粒子带_______________电.
参考答案：负不带电正
本题解析：b粒子做直线运动，表明b粒子不受洛伦兹力，b粒子不带电.根据a、c粒子的偏转方向，可断定出a粒子带负电，c粒子带正电.
本题难度：简单
4、计算题 科学家推测，宇宙中可能有由反粒子组成的反物质存在，反粒子与正粒子有相同的质量，却带有等量的异号电荷..1998年6月，我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由美国“发现号”航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示，PQ、MN是两个平行板，它们之间存在匀强磁场区，磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区，在磁场中发生偏转，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子，它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区，并打在感光底片上的a、b、c、d四点，已知氢核质量为m，电荷量为e，PQ与MN间的距离为L，磁场的磁感应强度为B.
（1）指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?（不要求写出判断过程）
（2）求出氢核在磁场中运动的轨道半径.
（3）反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少?
参考答案：（1）由左手定则可判定偏转方向，从而判断出a,b为反粒子，由半径公式R=mv/Bq可确定a、b、c、d四点分别是反氢核、反氦核、氦核和氢核留下的痕迹. （2分）
（2）对氢核，在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：
?（2分）
得：
?（2分）
（3）由图中几何关系知：
?（2分）
所以反氢核与氢核留下的痕迹之间的距离
?（2分）
本题解析：略
本题难度：简单
5、计算题 有一等腰直角三角形区域，直角边长为
。在该区域，有一垂直纸面向内磁感应强度为
的匀强磁场。一束质量为
、电荷量为
，速度范围在
之间的带负电粒子从中点
垂直直角边射入该磁场区域，在另一直角边放置一块足够大的荧光屏，如图所示。重力不计，求
（1）速度至少为多大的带电粒子，能够在荧光屏上留下光斑。
（2）粒子在磁场中运动的时间和速度的关系。
（3）磁场区域内，荧光屏上亮点的位置和速度的关系。
（4）荧光屏上光斑的分布区域。
参考答案：（1）根据带电粒子在磁场中运动规律，可得
?
求出
?1
在荧光屏
处，对应的半径为
，粒子速度为
?2
故小于
的带电粒子不能在荧光屏上留下痕迹。
（2）当半径满足
时，粒子运动时间为
?
当半径满足
时，由图可得
，
求出：
?3
当半径大于
时，由图可知
求出：
，
?4
（3）如图，根据几何关系可知
?5
?6
这是一条抛物线
（4）在磁场区域内，为了求出荧光屏最远处亮点坐标。如图可得
求出相切位置对应的半径
对应的最远坐标为
?7
对应的速度
在磁场区域外，最远处的坐标可以参考图示求出。
先求出最大速度对应的半径
圆心坐标为
圆方程为
直线方程为
解出圆与直线的交点：
?8
过交点的切线方程为
当
时。求出，最远处的光斑坐标为
?9
所以，光斑分布区域为
。?10
本题解析：略
本题难度：一般