时间:2017-07-17 07:26:03
1、选择题 如图所示，粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带正电的小球，整个装置处在由水平匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中小球的v－t图象如图所示，其中正确的是 
[? ]
A．
B．
C．
D．
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 （供选学物理3-1的考生做）（8分）
如图所示，M、N为正对着竖直放置的金属板，其中N板的正中央有一个小孔，M、N板间的电压U1 = 1.0×103 V．P、Q为正对着水平放置的金属板，板长L =" 10" cm，两板间的距离d =" 12" cm，两板间的电压U2 =" 2.4" × 103 V．P、Q板的右侧存在方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，其中虚线为磁场的左右边界，边界之间的距离l =" 60" cm，竖直方向磁场足够宽．一个比荷
= 5.0×104 C/kg的带正电粒子，从静止开始经M、N板间的电压U1加速后，沿P、Q板间的中心线进入P、Q间，并最终进入磁场区域．整个装置处于真空中，不计重力影响．
（1）求粒子进入P、Q板间时速度υ 的大小；
（2）若粒子进入磁场后，恰好没有从磁场的右边界射出，求匀强磁场的磁感应强度B的大小．
参考答案：（1）粒子在M、N间运动时，根据动能定理得
粒子进入P、Q板间时速度υ=
?m/s
（2）设粒子在P、Q板间运动的时间为t．
粒子的加速度?
粒子在竖直方向的速度υy = a t
粒子的水平位移?L= υ t
若粒子穿出P、Q板间时速度偏向角为θ，则
所以θ = 45°．
粒子穿出P、Q板间时的速度υ1=
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，轨迹如图所示，
粒子进入磁场时速度的大小为υ1，速度的方向与水平方向的夹角也为θ，所以
因为洛伦兹力提供向心力，则
解得?B = 0.8 T
本题解析：按其它方法正确解答的,同样得分。可参照本评分标准分步给分。最后结果有单位的，必须写明单位，单位写错、缺单位的扣1分。
本题难度：一般
3、简答题 如图10所示，abcd是一个正方形的盒子，
在cd边的中点有一小孔e，盒子中存在着沿ad方向
的匀强电场，场强大小为E。一粒子源不断地从a处
的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子
的初速度为v0，经电场作用后恰好从e处的小孔射出。
现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁
场，磁感应强度大小为B（图中未画出），粒子仍恰
好从e孔射出。（带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略）
小题1:所加磁场的方向如何？
小题2:电场强度E与磁感应强度B的比值为多大？
参考答案：
小题1:向外
小题2:
本题解析：
小题1:根据粒子在电场中的偏转方向，可知粒子带正电，再根据左手定则判断，磁场方向垂直于纸面向外。?
小题2:设带电粒子的电量为q，质量为m，盒子的边长为l，粒子在电场中沿ad方向的位移为l，沿ab方向的位移为
，得
，
解得匀强电场的场强为?
?（5分）
带电粒子在磁场中作匀速圆周运动，轨道半径为R，根据牛顿第二定律得
?解得?
根据如图的几何关系 
解得轨道半径为 
解得磁场的磁感应强度 
?（9分）
因此解得???
本题难度：一般
4、选择题 如图所示为阿尔法磁谱仪的内部结构示意图，它曾由航天飞机携带升空，安装在阿尔法空间站中，用来探测宇宙射线。现假设一束由两种不同粒子组成的宇宙射线，恰好沿直线OO"通过正交的电场和磁场区域后进入匀强磁场B2，形成两条径迹，则下列说法中正确的是
[? ]
A．粒子1进入磁场B2的速度小于粒子2的速度
B．粒子1进入磁场B2的速度等于粒子2的速度
C．粒子1的比荷大于粒子2的比荷
D．粒子1的比荷小于粒子2的比荷
参考答案：BC
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题
如图所示，板间距为d、板长为L的两块平行金属板EF、GH水平放置，在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场，三角形底边BC与GH在同一水平线上，顶点A与EF在同一水平线上。一个质量为m、电量为-q的粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入，若在两板之间加某一恒定电压，粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场，
，并垂直AC边射出（不计粒子的重力），求：
（1）粒子离开电场时瞬时速度的大小；
（2）两极板间电压的大小和三角形区域内磁感应强度；
（3）若两板间不加电压，三角形区域内的磁场方向垂直纸面向里，要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出，试求所加磁场的磁感应强度最小值。
参考答案：
解：（1）垂直AB边进入磁场，由几何知识得：粒子离开电场时偏转角为
则粒子离开电场时瞬时速度的大小为
（2）在电场中竖直方向：
由几何关系得
，
故
由几何关系得：
设在磁场中运动半径为，则
又
而
以上式子联立得
，
方向：直纸面向外
（3）当粒子刚好与BC边相切时，磁感应强度最小，
设粒子的运动半径为
， 由几何知识知：
故
，即磁感应强度的最小值。
本题解析：
本题难度：困难