1、计算题  如图所示，矩形区域I和Ⅱ内存在分别为方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场（AA"、BB"、CC"、DD"为磁场边界，四者相互平行），磁感应强度大小均为B，矩形区域的长度足够长，磁场宽度及BB"、CC"之间的距离相同，某种带正电的粒子从AA"上的O1处以大小不同的速度沿与O1A成α=300角进人磁场（如图所 示，不计粒子所受重力），当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域I内的运动时间均为t0；当速度为v0时，粒子在区域I内的运动时间为t0/5。求：
（1）粒子的比荷q/m；
（2）磁场区域I和Ⅱ的宽度d；
（3）速度为v0的粒子从O1到DD"所用的时间。

参考答案：解：（1）若速度小于某一值时粒子不能从BB"离开区域I，只能从AA`边离开区域I。则无论粒子速度大小， 在区域I中运动的时间相同，轨迹如图所示（图中只画了一个粒子的轨迹）。则粒子在区域I内做圆周运动的圆心角为φ1=3000。

由


解得：
（3）速度为v0时粒子在区域I内的运动时间为
设轨迹所对圆心角为φ2，由得。
所以其圆心在BB"上，穿出BB"时速度方向与BB"垂直，其轨迹如图所示，
设轨道半径为R，由得：，。
（3）区域I、Ⅱ宽度相同，则粒子在区域l、Ⅱ中运动时间均为t0/5，
穿过中间无磁场区域的时间为，
总时间为：。

本题解析：

本题难度：困难

2、选择题  下图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室旋转在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里，云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子

[? ]

参考答案：A

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  如图所示，在y轴的右方有一匀强磁场，磁感强度为B，方向垂直纸面向外．在x轴的下方，有一匀强电场，场强为E，方向平行x轴向左．有一绝缘板放置有y轴处，且与纸面垂直．现在一质量为m，带电量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速，然后以垂直于绝缘板的方向从A处直线穿过绝缘板，而后从x轴的K处以与x车正向夹角为60°的方向进入电场和磁场迭加的区域，最后到达y轴上的C点．已知OD长为L，不计粒于重力，粒子穿过绝缘板后电量不变，求：
（1）粒子经过绝缘板时损失的动能；
（2）粒子到达C点时的速度大小．

参考答案：（1）不计粒子受的重力，假设粒子穿过绝缘板后电量不变，
粒子在磁场中只受洛仑兹力作用作匀速圆周运动，速度设为V．
则qBV=mV2R
∴R=mVqB
由几何知识知，R=2L

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  如图图甲所示，在两平行金属板的中线OO′某处放置一个粒子源，粒子源沿OO′方向连续不断地放出速度v0=1.0×105m/s的带正电的粒子．在直线MN的右侧分布范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B=0.01πT，方向垂直纸面向里，MN与中线OO′垂直．两平行金属板的电压U随时间变化的U-t图线如图乙所示．已知带电粒子的荷质比

参考答案：（1）设板间距为d，t=0.1s时刻释放的粒子在板间做类平抛运动
在沿电场方向上d2=qU2mdt2①
粒子离开电场时，沿电场方向的分速度vy=qUdmt②
粒子离开电场时的速度v=

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子（ ? ）

参考答案：A

本题解析：

本题难度：一般