1、计算题 如图所示,在一底边长为2L,θ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场. 现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于AB进入磁场,不计重力与空气阻力的影响.

(1)粒子经电场加速射入磁场时的速度?
(2)磁感应强度B为多少时,粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板?
(3)增大B,可延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的极限时间.(不计粒子与AB板碰撞的作用时间,设粒子与AB板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)
参考答案:(1)
?
(2)
?
(3) 
本题解析:⑴粒子经电场加速射入磁场时的速度为v
由?
(3分)
得
? (2分)
⑵要使圆周半径最大,则粒子的圆周轨迹应与AC边相切,设圆周半径为R

由图中几何关系:
(3分)
由
?(2分)
得
?(2分)

⑶设粒子运动圆周半径为r,
,当r越小,最后一次打到AB板的点越靠近A端点,在磁场中圆周运动累积路程越大,时间越长. 当r为无穷小,经过n个半圆运动,最后一次打到A点. 有:
?(1分)
圆周运动周期:
?(2分)
最长的极限时间
?(1分)
得:
(2分)
本题难度:一般
2、选择题 半导体靠自由电子(带负电)和空穴(相当于带正电)导电,分为p型和n型两种。p型半导体中空穴为多数载流子;n型半导体中自由电子为多数载流子。现在一个学生研究小组用以下实验可以判定一块半导体材料是p型还是n型:将材料放在匀强磁场中,通以图示方向的电流I,用电压表比较上表面M和下表面N的电势高低,则

[? ]
A.若M电势高,就是p型半导体
B.若M电势高,就是n型半导体
C.若N电势高,就是p型半导体
D.若N电势高,就是n型半导体
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体,当加有与侧面垂直的匀强磁场B,且通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面MN间电压为U。已知自由电子的电量为e。下列说法中正确的是

[? ]
A.M板比N板电势高
B.导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大
C.导体中自由电子定向移动的速度为v=U/Bd
D.导体单位体积内的自由电子数为BI/eUb
参考答案:CD
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 在我们生活的地球周围,每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来,地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义。若有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球,如图所示。在地磁场的作用下,射线方向发生改变的情况是

[? ]
A.若这束射线是由带正电荷的粒子组成,它将向南偏移
B.若这束射线是由带正电荷的粒子组成,它将向北偏移
C.若这束射线是由带负电荷的粒子组成,它将向东偏移
D.若这束射线是由带负电荷的粒子组成,它将向西偏移
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中,由于发生了衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹,两圆半径之比为1:16(?)

A.该原子核发生了
衰变
B.反冲核沿小圆做逆时针方向运动
C.原静止的原子核的原子序数为15
D.沿大回和沿小圆运动的粒子的周期相同
参考答案:BC
本题解析:因反冲核与放射粒子的轨道为内切圆,故放射性粒子应带负电荷,故A错误;由r=
,因反冲核与放射性粒子的动量大小相等,方向相反,故内切圆为反冲核,因反冲核带正电,故其圆做逆时针方向运动,故B正确;由r=
知反冲核的电荷数是放射性粒子的16倍,又因放射粒子为电子,故原核的正电荷数为15,故C正确;由T=
,因
不同,则反冲核与放射粒子运动的周期不同,故D错误。
点评:本题通过衰变过程中动量守恒判断出两粒子动量关系,结合带电粒子在磁场中的圆周运动公式列式求解。
本题难度:一般