时间:2020-08-15 22:34:41
1、简答题 ）如图所示，在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内，分布着磁感应强度均为B＝5.0×10－2T的匀强磁场，方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m＝6.64×10－27kg、电荷量为q＝＋3.2×10－19C的α粒子（不计α粒子重力），由静止开始经加速电压为U＝1 205 V的电场（图中未画出）加速后，从坐标点M（－4，2）处平行于x轴向右运动，并先后通过匀强磁场区域。
参考答案：（1）
（2）图见解析 （3）6.5×10-7 s
本题解析：（1） α粒子在电场中被加速，由动能定理得qU="1/2" mv2（3分）
α粒子在磁场中偏转，则牛顿第二定律得qvB=mv2/r（2分）
联立解得
（1分）
（2） 能正确作出图象得（6分）
（3） 带电粒子在磁场中的运动周期
T=2πr/v=2πm/qB（2分）
α粒子在两个磁场中偏转的角度均为π/4，在磁场中的运动总时间
t="1/4" T=πm/2qB=（3.14×6.64×10-27）/（2×3.2×10-19×5×10-2）=6.5×10-7 s（3分）
本题难度：一般
2、计算题 如图所示，两平行的、间距为d的光滑金属导轨b1b2b3b4、c1c2c3c4分别固定在竖直平面内，整个导轨平滑连接，b2b3、c2c3位于同一水平面(规定该水平面的重力势能为零)，其间有一边界为b2b3c3c2、方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨两端均连有电阻为R的白炽灯泡。一长为d的金属杆PN与两导轨接触良好，其质量为m、电阻为
。若金属杆从导轨左侧某一位置开始以初速度v0滑下，通过磁场区域后，再沿导轨右侧上滑至其初始位置高度一半时速度恰为零，此后金属杆做往复运动。金属杆第一次通过磁场区域的过程中，每个灯泡产生的热量为Q，重力加速度为g，除金属杆和灯泡外其余部分的电阻不计。求：
(1)金属杆第一次通过磁场区域的过程中损失的机械能；
(2)金属杆初始位置的高度；
(3)金属杆第一次刚进入磁场区域时加速度的大小。
参考答案：（1）
（2）
（3）
本题解析：（1）设金属杆第一次通过磁场区域的过程损失的机械能为
灯泡的并联电阻为
? ①
回路的总电阻
? ②
由焦耳定律得：
? ③
由①②③得? ④
（2）设金属杆开始下滑时的高度为h?
全程由能量转化和守恒定律有：
? ⑤
得：? ⑥
（3）设金属杆第一次刚进入磁场区域时速度是v1 ，加速度为a，
金属杆刚进入磁场区域时产生的电动势为
? ⑦
回路电流
? ⑧
金属杆受到的安培力为
? ⑨
由牛顿第二定律有：
? ⑩
由机械能守恒定律有：
? ⑾
联立②⑥⑦⑧⑨⑩⑾得? ⑿
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，在同时存在匀强磁场和匀强电场的空间中取正交坐标系Oxyz(z轴正方向竖直向上)，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不能忽略)从原点O以速度v沿y轴正方向出发．下列说法正确的是?
[? ]
A．若电场
沿z轴正方向、磁场沿y轴正方向，粒子只能做曲线运动
B．若电场沿z轴正方向，磁场沿z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动
C．若电场沿x轴正方向、磁场沿z轴正方向，粒子有可能做匀速直线运动
D．若电场沿x轴正方向、磁场沿x轴负方向，粒子有可能做匀速圆周运动
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 按照麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是
A．振荡电场周围产生振荡磁场，振荡磁场周围产生振荡电场
B．稳定电场周围产生稳定磁场，稳定磁场周围产生稳定电场
C．变化电场周围产生变化磁场，变化磁场周围产生变化电场
D．均匀变化电场周围产生均匀变化磁场，均匀变化磁场周围产生均匀变化电场
参考答案：A
本题解析：稳定电场周围不产生磁场，稳定磁场周围不产生电场。B错。均匀变化电场周围产生稳定的磁场，均匀变化磁场周围产生稳定的电场，D错。非均匀变化电场周围产生变化磁场，非均匀变化磁场周围产生变化的电场，C错。周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的场磁，A对。
本题难度：简单
5、选择题 如图所示，平行板间的匀强电场范围内存在着与电场正交的匀强磁场，带电粒子以速度v0垂直电场从P点射入平行板间，恰好做匀速直线运动，从Q飞出，忽略重力，下列说法正确的是（ ）
A．磁场方向垂直纸面向里
B．磁场方向与带电粒子的电性有关
C．带电粒子从Q沿QP进入，也能做匀速直线运动
D．若粒子带负电，以速度v1由P沿PQ射入，从Q′射出，则v1＜v0
参考答案：A：假设带电粒子带正电，粒子将受到竖直向下的电场力，所以洛伦兹力应为竖直向上，由左手定则可判断，磁场的方向应垂直于纸面向里，选项A正确；
B：当粒子在来源:91考试网正交的电场和磁场的区域内做直线运动时，电场力和洛伦兹力等大且方向相反．改变粒子的电性，其他条件不变的情况下，电场力和洛伦兹力的方向同时改为反向，粒子的合力仍为零．所以磁场方向与带电粒子的正负无关．选项B错误；
C：带电粒子从Q沿QP进入，所受的电场力方向不变，而洛伦兹力方向会变为与电场力相同，此时带电粒子将发生偏转．选项C错误；
D：粒子带负电时，将受到向上的电场力和向下的洛伦兹力，当速度为v0时，电场力和洛伦兹力大小相等；粒子从Q’飞出，可判断洛伦兹力小于电场力，此时的速度要小于v0．选项D正确．
故选：AD．
本题解析：
本题难度：简单