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1、简答题 如图所示,在空间中存在垂直纸面向外,宽度为d的有界匀强磁场.一质量为m、带电荷量为q的粒子自下边界的P点处以速度v沿与下边界成θ=30°角的方向垂直射入磁场,恰能垂直于上边界射出,不计粒子重力,题中d、m、q、v均为已知量.则
(1)粒子带何种电荷?
(2)磁场磁感应强度为多少?

参考答案:(1)粒子在磁场中运动轨迹如图所示,粒子向上偏转,由左手定则可判断粒子带正电.
(2)粒子在磁场中运动轨迹如图所示,设圆周运动半径为r,
由几何关系可得:rcos30°=d
由洛伦兹力提供向心力得:
qvB=mv2r
由以上两式可解得:B=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出).一群比荷为
的负离子以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧的荧光屏(足够大)上,则下列说法正确的是(不计重力)( )

A.离子在磁场中运动时间一定相等
B.离子在磁场中的运动半径一定相等
C.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长
D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大
参考答案:BC
本题解析:由题意知,射入磁场的离子比荷相同,但质量不一定相同,所以入射的初动能可能不同,洛伦兹力不做功,离子飞出磁场时的动能不一定相等,A选项错误;根据
,离子在磁场中运动半径一定相等,所以B正确;由题意知,运动半径相同且r>R,由几何知识可知,粒子运动的轨迹小于半个圆周,再根据弦越长所对应的圆心角越大,运动时间越长,所以C正确;D错误。
本题难度:一般
3、计算题 (8分)如图所示,一个有界的匀强磁场,磁感应强度B=0.50T,磁场方向垂直于纸面向里,MN是磁场的左边界.在距磁场左边界MN的1.0m处有一个放射源A,内装放射物质
(镭),
发生α衰变生成新核Rn(氡).放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的α粒子,此时接收器位置距直线OA的距离为1m.

(1)写出Ra的衰变方程;
(2)求衰变后Rn(氡)的速率(质子、中子的质量为1.6×10-27kg,电子电量e=1.6×10-19C).
参考答案:(1)
?
(2)对α粒子?
?
?
动量守恒得?
?

本题解析:略
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内,磁感应强度为B.方向垂直于纸面向里。一质量为m、电荷量绝对值为
、不计重力的粒子,以某速度从
点沿着与y轴夹角为
的方向进入磁场,运动到A点时,粒子速度沿
轴正方向。下列判断正确的是

A.粒子带正电
B.运动过程中,粒子的速度不变
C.粒子由O到A经历的时间为
D.离开第I象限时,粒子的速度方向与
轴正方向的夹角为
参考答案:C
本题解析:A.根据左手定则及曲线运动的条件判断出此电荷带负电,故A错误;B.由于粒子的速度的方向在改变,而速度是矢量,所以速度改变了,故B错误;C.由轨迹可知粒子由O运动到A时速度方向改变了60°,所以粒子轨迹对应的圆心角为θ=60°,所以粒子运动的时间为
,故C正确;

D.粒子沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场,由几何的对称性可知,离开磁场时其方向与x轴夹角为60°,故D错误。故选C.
考点:本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力.
本题难度:一般
5、选择题 在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系oxyz,一质量为m、电荷量为q的带正电微粒(重力不能忽略)从原点O以速度v沿x轴正方向出发,下列说法正确的是

A.若电场、磁场均沿z轴正方向,粒子有可能做匀速圆周运动
B.若电场沿z轴正方向、磁场沿x轴正方向,粒子只能做曲线运动
C.若电场沿z轴负方向、磁场沿y轴正方向,粒子有可能做匀速直线运动
D.若电场沿y轴正方向、磁场沿z轴正方向,粒子有可能做平抛运动