1、填空题 带电粒子A的质量为m,电量为q。带电粒子B的质量为4m,电量为2q。两个粒子分别以相同速度垂直磁感线射入同一匀强磁场中(不计带电粒子的重力)。则两粒子做圆周运动的半径之比R a∶R b=_________,周期之比T a∶T b=_________。
参考答案:1:2;1:2
本题解析:在磁场中运动过程中,受到的洛伦兹力充当向心力,故有
,解得:
,故
,根据周期公式
可得
考点:考查了带电粒子在匀强磁场中的运动
本题难度:一般
2、简答题
(1)如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下,请判断滑块K的线圈中感应电流的方向,并计算感应电流的大小;
(2)如果缓冲车与障碍物碰撞后滑块K立即停下,为使缓冲车厢所承受的最大磁场力不超过Fm,求缓冲车运动的最大速度;
(3)如果缓冲车以速度v匀速运动时,在它前进的方向上有一个质量为m3的静止物体C,滑块K与物体C相撞后粘在一起,碰撞时间极短。设m1=m2=m3=m,在cd边进入磁场之前,缓冲车(包括滑块K)与物体C已达到相同的速度,求相互作用的整个过程中线圈abcd产生的焦耳热。
参考答案:
(1)
?(2)
?(3)
本题解析:(1)由右手定则判断出感应电流的方向是abcda(或逆时针)? 2分
缓冲车以速度
碰撞障碍物后滑块K静止,滑块相对磁场的速度大小为
? 1分
线圈中产生的感应电动势
? 1分
线圈中感应电流
? 1分
解得
? 1分
(2)设缓冲车的最大速度为
,碰撞后滑块K静止,滑块相对磁场的速度大小为
。
线圈中产生的感应电动势
? 1分
线圈中的电流
? 1分
线圈ab边受到的安培力
? 2分
依据牛顿第三定律,缓冲车厢受到的磁场力
? 1分
依题意
解得
? 2分
(3)设K、C碰撞后共同运动的速度为
,由动量守恒定律
? 2分
设缓冲车与物体C共同运动的速度为
? 2分
由动量守恒定律
? 2分
设线圈abcd产生的焦耳热为Q,依据能量守恒

解得
? 1分
本题难度:一般
3、实验题 如图所示是一种自动跳闸的闸刀开关,O是固定转动轴,A是绝缘手柄,C是闸刀卡口,M、N是通电的电极,闸刀处在垂直纸面向里、磁感应强度B="1" T的匀强磁场中,CO间距离是10 cm,C处最大静摩擦力是0.1 N.今通以图示方向的电流,要使闸刀能自动跳闸,CO间所通电流至少为_______A.
参考答案:2
本题解析:由于安培力要克服摩擦力,故有F·
=Ff·CO,即F=BIL=2Ff,故I=
="2" A.
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向里的电流,用N表示磁铁对桌面的压力,用f表示桌面对磁铁的摩擦力,导线中通电后与通电前相比较

[? ]
A.N减小,f=0
B.N减小,f≠0?
C.N增大,f=0
D.N增大,f≠0?
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,带正电的粒子运动方向垂直于方向垂直纸面向外的匀强磁场,带电粒子所受洛伦兹力的方向为

A.上方
B.下方
C.左方
D.右方
参考答案:B
本题解析:根据左手定则:使磁场穿过手心,即手心向纸面里,四指指向正电荷的运动方向,拇指指向为正电荷受到的洛伦兹力方向,所以为下方,B正确,
点评:在使用左手定则的时候一定注意带电粒子的带电性质,
本题难度:简单
If you doubt yourself, then indeed you stand on shaky ground. 如果你怀疑自己,那你的立足点确实不稳固了.