1、选择题  在高纬度地区，高空大气稀薄的地方常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就是我们常听说的“极光”，它是由太阳发射的高速带电粒子受到地球磁场的影响，进入两极附近，撞击并激发高空中的空气分子和原子而引起的．假如我们在北极地区忽然发现高空出现了沿顺时针方向生成的紫色弧状极光，则关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的说法正确的是（　　）
A．高速粒子带正电
B．高速粒子带负电
C．弯曲程度逐渐减小
D．弯曲程度逐渐增大

参考答案：AD

本题解析：

本题难度：简单

2、简答题  如图所示，电子电量为e=1.6×10-19C，质量为m=9.0×10-31kg，在O点以水平速度v0=8.0×106m/s沿极板中心飞入平行板电容器，已知两极板间距为d=16cm，板长为l=16cm，电子恰好从上极板的边缘飞出，进入垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，区域足够大，电子在磁场力的作用下又恰好从下极板边缘进入电场，并在进入电场瞬间改变极板电性，电压大小不变，（电子重力不计）求：
（1）电子第一次通过电场所花的时间．
（2）两极板间的电压大小．
（3）磁场的磁感应强度B为多少？
（4）请在图中画出电子在电场和磁场中运动的所有轨迹（不要求计算）．

参考答案：（1）粒子在电场中做类似平抛运动，平行极板方向，电子做匀速直线运动，有：
t=lv0=0.168×106=2×108s
（2）垂直极板方向，电子做初速度为零的匀加速直线运动，有：
y=12at2
根据牛顿第二定律，有：
a=eUdm
解得：
U=2mdyet2=2×9×10-31×0.16×0.1621.6×10-19×(2×108)2=360V
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：
evtB=mv2tR
其中：vt=

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题  如图所示，静止在匀强磁场中的核俘获一个速度为v0=7.7×104m/s的中子发生核反应
，若已知的速度为v2=2.0×104m/s，其方向与反应前中子的速度方向相同，则

[? ]
A.的速度大小为1.0×103m/s，方向与v0相同
B.的速度大小为1.0×103m/s，方向与v0相反
C.氚核、氦核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为3：40
D.粒子旋转3周时，粒子旋转2周

参考答案：BCD

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  一个质子垂直磁场方向进入磁场区域，运动的轨迹为圆形．若换成一个氦核以相同速度进入这个磁场，则（　　）
A．轨迹半径增大
B．轨迹半径减小
C．运动周期不变
D．运动周期减小

参考答案：质子的质量数是1，电荷数是1，它的比荷数是1；氦核的质量数是4，电荷数是2，它的比荷数是2，即氦核的比荷是质子的2倍．
A、B：根据半径公式：r=mvqB得：rPrα=mpqpmαqα=12，所以氦核的轨迹半径大，故A正确，B错误；
C、D：根据周期公式：T=2πmqB得：TpTα=mpqpmαqα=12，所以氦核的轨迹周期大，故C错误，D错误．
故选：A

本题解析：

本题难度：简单

5、计算题  如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B，一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ。若粒子射出磁场的位 置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比。

参考答案：解：带正电粒子射入磁场后，由于受到洛仑兹力的作用，粒子将沿图示的轨道运动，从A点射出场，O、A间的距离为l。射出时速度的大小仍为v0，射出方向x轴的夹角仍为θ。由沦仑兹力公式和牛顿定律可得

，式中R为圆轨道的半径
解得 ①
圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得?②
联立①②两式，解得 ③

本题解析：

本题难度：一般