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1、计算题 如图所示的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向与纸面垂直,已知圆形区域的直径AD=d,弦AP与AD的夹角为30°。一个质量为m,带电量为q的带正电的粒子以速度v0自A点沿AP方向射入磁场区域,恰使粒子从D点射出磁场区域;不计粒子重力,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)粒子在磁场中运动多长时间离开磁场区域?

参考答案:解:(1)如图,从D点射出磁场那次的圆轨道的圆心为O1
由几何关系知:α=β=γ=60°,则轨道半径R1=d
由
,解得
,B的方向垂直纸面向外
?
(2)粒子做圆周运动的周期为
所以运动时间为
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 正方形abcd区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,O点是cd边的中点。一个带正电的粒子(重力忽略不计)若从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°的方向,以各种不同的速率射入正方形内,那么下列说法中正确的是

[? ]
A.该带电粒子有可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场
B.若该带电粒子从ab边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是t0
C.若该带电粒子从bc边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是3t0/2
D.若该带电粒子从cd边射出磁场,它在磁场中经历的时间一定是5t0/3
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示的虚线框为一长方形区域,该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后,分别从a、b、c、d四点射出磁场,比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td,其大小关系是

[? ]
A.ta<tb<tc<td
B.ta=tb=tc=td
C.ta=tb<tc<td
D.ta=tb>tc>td
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (9分)如图所示,匀强磁场宽L=30cm,B=3.34×10-3?T,方向垂直纸面向里,设一质子以v0=1.6×105?m/s的速度垂直于磁场B的方向从小孔C射入磁场,然后打到照相底片上的A点,质子的质量为1.67×10-27?kg;质子的电量为1.6×10-19?C.求:

(1)质子在磁场中运动的轨道半径r;
(2)A点距入射线方向上的O点的距离H;
(3)质子从C孔射入到A点所需的时间t.(
,结果保留1位有效数字)
参考答案:(1)0.5m;(2)0.1m;(3)2×10-6 s。
本题解析:(1)由洛伦兹力提供向心力,则:Bqv=m
? 3分
r=
m="0.5" m? 1分
(2)由平面几何知识得:r2=L2+(r-H)2?得H="0.1" m? 2分
(3)由几何知识得质子在磁场中转动的角度为37°,则运动的时间为:
t=
×37°=
×37°=2×10-6 s? 3分
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,电子自静止开始经M、N板间的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,两板间的电压为U,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,在距离磁场边界S处有屏幕N,电子射出磁场后打在屏上.(已知电子的质量为m,电荷量为e)求:

(1)电子进入磁场的速度大小
(2)匀强磁场的磁感应强度
(3)电子打到屏幕上的点距中心O点的距离是多少?
参考答案:(1)设电子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v,由动能定理得:
eU=12mv2,得 v=
本题解析:
本题难度:一般