1、选择题 如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场.一带电粒子从坐标原点O处以速度v沿y轴正方向进入磁场,最后从P(a,0)射出磁场.不计粒子重力,该带电粒子的电性和比荷
是( )
A.正电荷,
B.负电荷,
C.正电荷,
D.负电荷,
参考答案:由图意可知粒子沿顺时针方向运动,根据左手定则可得粒子带正电
由几何关系得运动半径为:r=a2
由牛顿的定律得:Bqv=mv2r
故有:qm=2vBa
故选C
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 如图所示为研究物质放射性的示意图.铅盒底部装有微量放射性元素,放射源放出的射线在图示水平方向的电场E中分成了a、b、c三束.由图可知射线a是______粒子.射线a在电场中的偏转角明显比射线c的偏转角大,出现这种现象的原因是______.
参考答案:α、β和γ三种射线中,α带正电、β带负电、γ不带电.γ射线在电场中不受电场力,不发生偏转.α粒子带正电,所受的电场力水平向右,向右偏转,β粒子所受的电场力水平向左,向左偏转,故射线a是β粒子.
β射线为高速电子流,质量约为质子质量的11800,电量为-e,α粒子的电量为2e.根据牛顿第二定律得知:加速度a=qEm,所以β粒子在水平方向的加速度比较大,偏转角较大.
故答案为:β,β粒子在水平方向的加速度比较大,
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 质量为m,带电量为q的电子以速度v垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中。则电子作圆周运动的半径为 ;周期为 ;
参考答案:

本题解析:略
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,在空间有匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为B,光滑绝缘空心细管MN的长度为h,管内M端有一质量为m、带正电q的小球P,开始时小球P相对管静止,管带着小球P沿垂直于管长度方向的恒定速度u向右运动。设重力及其它阻力均可忽略不计。求:
(1)当小球P相对管上升的速度为v时,小球上升的加速度多大?
(2)小球P从管的另一端N离开管口后,在磁场中作圆周运动的半径R多大?
(3)小球P在从管的M端到N端的过程中,管壁对小球做的功是多少?

参考答案:解:(1)设此时小球的合速度大小为v合,方向与u的夹角为θ有
①?
cosθ=u/v合=u/
②
此时粒子受到的洛伦兹力f和管壁的弹力N如图所示,

由牛顿第二定律可求此时小球上升的加速度为:a=fcosθ=qv合Bcosθ/m③
联立①②③解得:a=quB/m
(2)由上问可知,小球上升加速度只与小球的水平速度u有关,故小球在竖直方向上做匀加速运动。
设小球离开N端管口时的竖直分速度为vy,由运动学公式得
此时小球的合速度
故小球运动的半径为
(3)因洛伦兹力对小球做的功为零,由动能定理得管壁对小球做的功为:W= mv2/2-mu2/2=quBh。
本题解析:
本题难度:困难
5、计算题 电子质量为m,电荷量为e,从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限,射入时速度方向不同,速度大小均为v0,如图所示。现在某一区域加一方向向外且垂直于xOy平面的匀强磁场,磁感应强度为B,若这些电子穿过磁场后都能垂直射到荧光屏MN上,荧光屏与y轴平行,求:
(1)电子从y轴穿过的范围;
(2)荧光屏上光斑的长度;
(3)所加磁场范围的最小面积。

参考答案:解:(1)设磁场中运动的半径为R ,牛顿第二定律得:
电子从y轴穿过的范围
(2)如图所示,求光斑长度,关键是找到两个边界点,初速度方向沿x轴正方向的电子,沿弧OB运动到P;初速度方向沿y轴正方向的电子,沿弧OC运动到Q
电子在磁场中的半径
由图可知

(3)沿任一方向射入第一象限的电子经电场偏转后都能垂直打到荧光屏MN上,所加最小面积的磁场的边界是以O"(0,R)为圆心,R为半径的圆的一部分,如图中实线所示,所以磁场范围的最小面积为

本题解析:
本题难度:困难