1、计算题 一质量为m、带电量为q的带电粒子以某一初速射入如图11-2-6所示的匀强磁场中(磁感应强度为B,磁场宽度为L),要使此带电粒子穿过这个磁场,则带电粒子的初速度应为多大?
参考答案:a.如果带电粒子带正电,带电粒子在磁场中沿逆时针方向运动,当运动轨迹刚好与磁场右边界相切时,轨道半径R-Rcosθ=L,R=L/(1-cosθ),又R=mv/qB,则速度v=
,即带电粒子要穿过磁场,速度要大于
;
b.如果带电粒子带负电,带电粒子在磁场中沿顺时针方向运动,当运动轨迹刚好与磁场右边界相切时,轨道半径R+Rcosθ=L,R=L/(1+cosθ),则速度v=
,带电粒子要穿过磁场,速度要大于
。
本题解析:略
本题难度:简单
2、选择题 物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的,这些可以移动的自由电荷又叫载流子。金属导体的载流子是自由电子,现代广泛应用的半导体材料分为两大类:一类是N型半导体,它的载流子为电子;另一类是P型半导体,它的载流子为“空穴”,相当于带正电的粒子,如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中,磁场方向如图所示,且与前后侧面垂直,长方体中通有方向水平向右的电流,设长方体的上下表面M、N的电势分别为φM和φN,则下列判断中正确的是

[? ]
A.如果是P型半导体,有φM>φN
B.如果是N型半导体,有φM<φN
C.如果是P型半导体,有φM<φN
D.如果是金属导体,有φM<φN
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 两个电子以大小不同的初速度,沿垂直于磁场的方向,射入同一个匀强被场中,设
为这两个电子的运动轨道半径,
是它们的运动周期,则(?)
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:电子在磁场中的运动半径
,由于速度不同,所以半径不同,周期
与粒子运动速度无关,所以相同,选D
本题难度:简单
4、计算题 有一匀强磁场,磁感应强度大小为1.2T,方向由南指向北,如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场,磁场作用在质子上的力为9.6×10-14N,则
(1)质子射入时速度为多大?
(2)将在磁场中向哪个方向偏转?

参考答案:解:(1)9.6×10-14=1.6×10-19×BV ,V=5×105m/s
(2)向东
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,质量为m,电量为q的两个质子分别以大小相等,方向与竖直都成
角(且
)的初速度
从平板MN上的小孔O射入垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,MN以上的磁场空间足够大,整个装置放在真空中,且不计粒子重力,求:
⑴ 这两个质子打到平板MN上的位置到小孔O的距离分别是多少?
⑵ 这两个质子在磁场中运动的时间之比。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:⑴ 解:由圆周运动的对称性知:
两个质子会打到MN板上的同一点P,如图所示

⑵ 圆心角
由
知
∴时间之比
(或
)

点评:做此类型的题目的关键是先画出粒子的运动轨迹,根据几何知识求出半径以及圆心角
本题难度:一般