时间:2020-08-15 23:58:22
1、选择题 如图15-5-16所示，带电粒子以水平速度v0垂直进入正交的匀强电场和匀强磁场区域里，穿出磁场区域的速度为v，电场强度为E，磁感应强度为B，则粒子的轨迹、v与v0的大小关系为(? )
图15-5-16
A．要使粒子能沿直线运动，正电荷应从左边射入，负电荷应从右边射入
B．当v0=E/B时，粒子沿直线运动，且v=v0
C．当v0<E/B时，粒子沿曲线运动，且v>v0
D．当v0>E/B时，粒子将向上偏转
参考答案：BC
本题解析：此题为速度选择器模型.在图示电场和磁场方向下，粒子只有从左侧入射且大小满足v0=E/B时，才能被选择，与电性无关，粒子做匀速直线运动v=v0,选项A错误，B正确.当v0<E/B时，若为正粒子则将向下偏转，电场力做正功，粒子动能增加，v>v0，若为负粒子则将向上偏转，电场力仍做正功，粒子动能也增加，v>v0,故C正确.D中电性不确定，无法判断偏转方向.综上知B、C选项正确.
本题难度：简单
2、简答题 （17分）如图，在第一象限的区域加一个垂直于XY平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。一个带正电的质点，质量为m，电量为q（不计重力），从Y轴上A点（O1A＝a）以垂直于Y轴的速度射入磁场后，恰好从X轴上的B点（O1B＝b）射出，试求质点的速度大小和出射方向？
参考答案：
?，B点的出射速度与X轴的夹角为
。
本题解析：如图，质点做匀速圆周运动。由题意知A处速度垂直于Y轴，因此圆心一定在Y轴上。在Y轴上找到点O2，使O2A＝O2B，设质点速度为V，轨道半径为R，B点的出射速度与X轴的夹角为θ。（4分）
在
中有，
故 
（3分）
由
得， 
（3分）
又有
所以
， 
（4分）
对上式讨论得：
；
。（3分）
本题难度：一般
3、选择题 如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t ，在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向的匀磁强场，磁感应强度大小为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转 600角，如图所示。根据上述条件可求下列物理量中的哪几个 ( )
① 带电粒子的比荷?
② 带电粒子在磁场中运动的周期
③ 带电粒子在磁场中运动的半径
④ 带电粒子的初速度?
A．①②
B．①③
C．②③
D．③④
参考答案：A
本题解析：
根据左手定则可以判断该粒子为正电荷。
根据洛伦兹力提供向心力则有
，即
，所以由图可知两三角形全等，因此粒子在磁场中圆心角为600，其时间应为周期的
，即周期T=6t，由于磁场强度B已知，所以可以求出粒子的m/q的比值。由于无法求出粒子的速度，因此半径无法求出，所以答案为A
点评：此类题型考察了洛伦兹力提供向心力的结论，并需要结合轨迹才能推出结果。
本题难度：一般
4、选择题 一圆柱形磁铁竖直放置，如图所示，在它的下方有一带正电小球置于光滑绝缘水平面上，小球在水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是
A．小球所受的合力可能不指向圆心
B．小球所受的洛仑兹力指向圆心
C．俯视观察，小球的运动方向一定是顺时针
D．俯视观察，小球的运动方向一定是逆时针
参考答案：C
本题解析：小球做匀速圆周运动，合外力提供向心力一定指向圆心选项A错。由于在圆周轨迹上，柱形磁铁的磁场并不是竖直方向，所有洛伦兹力不是水平方向，也不可能指向圆心选项B错。但小球在光滑的绝缘水平面上，能提供向心力的只有洛伦兹力在水平方向的分力，磁场方向和洛伦兹力方向如下图，根据左手定则判断，俯视观察，小球的运动方向一定是顺时针方向选项C对D错。
本题难度：一般
5、选择题 如图甲所示，带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上，两者均保持静止，置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在t=0时刻用水平恒力F向左推小车B。已知地面光滑，AB接触面粗糙，A所带电荷量保持不变。图乙中关于A、B的v—t图象大致正确的是?(? )
参考答案：C
本题解析：开始两者一起匀加速运动，随着速度的增加，物块A受到向上的洛伦兹力，压力减小，后来A与B相对运动，最终A受到的洛伦兹力与重力大小相等时做匀速运动，C正确。
本题难度：简单