时间:2017-07-17 07:50:13
1、简答题 在平面直角坐标系xOy中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角离开电场，同时射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．（不计粒子重力）试求：
（1）粒子离开电场时的速度大小；
（2）M、N两点间的电势差UMN；
（3）P点到坐标原点O的距离OP．
参考答案：（1）
粒子垂直于电场进入第一象限，粒子做类平抛运动，将到达N点的速度分解得知
? vcosθ=v0，
解得，粒子离开电场时的速度大小v=2v0．
（2）从M→N过程，由动能定理得
? qUMN=12mv2-12mv20
代入解得，UMN=3mv202q
（3）粒子进入第四象限后，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，则
? qvB=mv2R
得粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为 R=mvqB=2mv0qB．
画出轨迹如图，由几何知识得
? OP=R+Rcosθ=3mv0qB
答：
（1）粒子离开电场时的速度大小是2v0；
（2）M、N两点间的电势差UMN为3mv202q．
（3）P点到坐标原点O的距离OP是3mv0qB．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有（ ）
A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、β射线和γ射线
B．α射线和β射线的轨迹是抛物线
C．α射线和β射线的轨迹是圆弧
D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b
参考答案：A、由左手定则知正电荷向上偏，负电荷向下偏，不带电的γ射线不偏转，所以打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线，故A错误；
B、α射线和β射线受的洛伦兹力与粒子速度方向垂直，轨迹是圆，故B错误；
C、由B知α射线和β射线轨迹是圆弧，故C正确；
D、再加一竖直向下的匀强电场α射线受到的合力，偏转变小，亮斑不可能只剩下b，故D错误；
故选：C
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图为质谱仪的原理图．电荷量为q、质量为m的带正电粒子从静止开始经过电压为U的加速电场加速后，进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E，方向水平向右．已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直于MN进入偏转磁场．该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场．带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点．测得G、H间的距离为L，粒子的重力可忽略不计．求：
（1）粒子从加速电场射出时速度v的大小；
（2）速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小；
（3）偏转磁场的磁感应强度B2的大小．
参考答案：（1）粒子在电场中运动只有电场力做功，
根据动能定理可得，
qU=12mv2
可以求得粒子从加速电场射出时速度v的大小v为，
v=
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 滑块相对静止于转盘的水平面上，随盘一起旋转时所需向心力的来
源是
[? ]
A．滑块的重力
B．盘面对滑块的弹力
C．盘面对滑块的静摩擦力?
D．以上三个力的合力
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的摩擦因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，则（ ）
A．两物体沿切向方向滑动
B．两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远
C．两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动
D．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远
参考答案：当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，A物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，所以烧断细线后，A所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，A要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，但是B所需要的向心力小于B的最大静摩擦力，所以B仍保持相对圆盘静止状态，故A、B、C选项错误，D选项正确．
故选D
本题解析：
本题难度：简单