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1、计算题 图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B。一带正电粒子从平板上狭缝O处以与平板成θ的初速度v射入磁场区域如图,最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l,不计重力,求此粒子的电荷量q与质量m之比。
参考答案:
本题解析:带电粒子从O点垂直射入磁场,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.又从P点射出磁场,则PO连线就是运动圆弧的直径,由长度、运动速度及磁场可确定粒子的比荷.
解:(1)由左手定则可知:粒子带正电

(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,设其半径为R ,
由几何关系可知:
由洛伦兹力公式和牛顿第二定律,有
qvB=m
由此得
?
点评:将带电粒子的入射点与出射点连线,即为圆弧对应的弦.当圆心落在弦上,则弦就是直径.
本题难度:一般
2、选择题 关于带电粒子在匀强磁场中的运动,下列说法中正确的是(?)
A.带电粒子可能做匀变速直线运动
B.带电粒子可能做匀速直线运动
C.带电粒子可能做匀变速曲线运动
D.带电粒子一定做匀速圆周运动
参考答案:B
本题解析:若带电粒子初速与磁场平行,不受洛伦兹力做匀速直线运动,若带电粒子初速与磁场垂直,做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,若带电粒子初速与磁场成其他夹角,做螺旋线运动,B对。
本题难度:简单
3、选择题 两个电子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入同一个匀强磁场中。设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径,T1、T2是它们的运动周期,则(?)
A.r1=r2,T1≠T2
B.r1≠r2,T1≠T2
C.r1=r2,T1=T2
D.r1≠r2,T1=T2
参考答案:D
本题解析:由公式
和
可知,不同速度的电子,半径不同,周期相同。答案选D
点评:本题难度较小,主要是洛仑兹力提供向心力的圆周运动,半径和周期公式的考查
本题难度:简单
4、选择题 光滑绝缘杆固定在水平位置上,使其两端分别带上等量同种正电荷Q1、Q2,杆上套着一带正电小球,整个装置处在一个匀强磁场中,磁感应强度方向垂直纸面向里,将靠近右端的小球从静止开始释放,在小球从右到左的运动过程中,下列说法正确的是

[? ]
A.小球受到的洛伦兹力大小变化,但方向不变
B.小球受到的洛伦兹力将不断增大
C.小球的加速度将减小
D.小球的电势能一直减小
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图15-2-15所示,MN是一条水平放置的固定长直导线,通电电流大小为I1,方向如图.P是一个通有电流I2的与MN共面的金属环,圆环P在磁场作用下将( )

图15-2-15
A.沿纸面向上运动
B.沿纸面向下运动
C.上半部垂直纸面向外,下半部垂直纸面向里运动
D.上半部垂直纸面向里,下半部垂直纸面向外运动
参考答案:B
本题解析:P是放在MN通电导体的磁场中的,MN的磁场分成两部分,MN上部分的磁场方向垂直纸面指向纸里,它的下部分磁场方向垂直纸面指向纸外.把P分成两部分,在MN上边的圆弧长度和MN下边的圆弧长度虽然不同,可以看作等效长度相同,但所处位置的磁场强弱不同.这样,根据左手定则,MN下边的圆弧受力方向向下,磁场力大,而MN上边的圆弧受力方向向上,但磁场力小,圆环应向下运动.?
本题难度:简单
Opportunities do not wait. 机不可失,时不再来.