1、简答题  

求该镭核在衰变为氡核和x粒子时释放的能量。 (保留三位有效数字，电子电荷量
e="1.60" X 1 0一19 C，lu可近似取1.60 X 10—27 kg)?‘

参考答案：

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题  如题图所式，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带点粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示。

参考答案：D

本题解析：由 可知，半径公式 ；
结合表格中数据可求得1-5各组粒子的半径之比依次为0.5：2：3：3：2，说明第一组正粒子的半径最小，由图可知故该粒子从MQ边界进入磁场逆时针运动．
由图a、b粒子进入磁场也是逆时针运动，则都为正电荷，而且a、b粒子的半径比为2：3，则a一定是第2组粒子，b是第4组粒子．c顺时针运动，都为负电荷，半径与a相等是第5组粒子．
本题看似比较复杂，但只要认真分析即可发现半径大小以及偏转方向的关系，则根据带电粒子圆周运动的性质可得出正确结果．

本题难度：困难

3、选择题  圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是

[? ]
A．a粒子速率最大
B．c粒子速率最大
C．a粒子在磁场中运动的时间最长
D．它们做圆周运动的周期Ta＜Tb＜Tc

参考答案：BC

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  一匀强磁场分布在以O为圆心，半径为R的圆形区域内，方向与纸面垂直，如图所示，质量为m、电荷量q的带正电的质点，经电场加速后，以速度v沿半径MO方向进入磁场，沿圆弧运动到N点，然后离开磁场，∠MON=120°，质点所受重力不计，求：
（1）判断磁场的方向；
（2）该匀强磁场的磁感应强度B；
（3）带电质点在磁场中运动的时间．

参考答案：（1）根据左手定则可以知道该磁场的方向垂直纸面向外；
（2）粒子在磁场中完成了如图所示的部分圆运动，设其半径为R，因洛仑兹力提供向心力，



所以有qvB=mv2r?
由几何关系得Rr=tan30°
所以r=Rtan30°=

本题解析：

本题难度：一般

5、计算题  核聚变反应需要几百万度以上的高温，为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内（否则不可能发生核反应），通常采用磁约束的方法（托卡马克装置）。如图，环状匀强磁场围成中空区域，中空区域中的带电粒子只要速度不是很大，都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内。设环状磁场的内半径为R1=0.5m，外半径R2=1.0m，磁场的磁感强度B=1.0T，若被束缚带电粒子的荷质比为q/m=4×107C/kg，中空域内带电粒子具有各个方向的速度。试计算：
（1）粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度；
（2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度。

参考答案：解：（1）要粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场，则粒子的临界轨迹必须要与外圆相切，轨迹如图所示

由图中知r12+R12=(R2－r1)2
解得r1=0.375m
由得
所以粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度为v1=1.5×107m/s
（2）当粒子以v2的速度沿与内圆相切方向射入磁场且轨道与外圆相切时，则以v1速度沿各方向射入磁场区的粒子都不能穿出磁场边界，如图所示
由图中知
由得
所以所有粒子不能穿越磁场的最大速度v2=1.0×107m/s

本题解析：

本题难度：困难