1、计算题 如图所示为质谱仪上的原理图,M为粒子加速器,电压为U1=5000V;N为速度选择器, 磁场与电场正交,磁感应强度为B1=0.2T,板间距离为d =0.06m;P为一个边长为l的正方形abcd的磁场区,磁感应强度为B2=0.1T,方向垂直纸面向外,其中dc的中点S开有小孔,外侧紧贴dc放置一块荧光屏。今有一比荷为
的正离子从静止开始经加速后,恰好通过速度选择器,从a孔以平行于ab方向进入abcd磁场区,正离子刚好经过小孔S 打在荧光屏上。求:

(1)粒子离开加速器时的速度v;
(2)速度选择器的电压U2;
(3)正方形abcd边长l。
参考答案:(1)
(2)
(3)0.16m
本题解析:(1)粒子加速过程
1分
粒子离开加速器时的速度
2分
(2)在速度选择器运动过程中
1分
1分
速度选择器的电压
1分
(3)粒子在磁场区域匀速圆周运动
1分
1分
由几何关系得
1分
正方形abcd边长
1分
考点:动能定理 速度选择器 牛顿第二定律
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小球。整个装置以水平向右的速度v匀速运动,沿垂直于磁场的方向进入方向水平的匀强磁场,由于水平拉力F的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端开口飞出,小球的电荷量始终保持不变,则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中,关于小球运动的加速度a、沿竖直方向的速度vy、拉力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图象分别如下图所示,其中正确的是

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图在矩形abcd区域内存在着匀强磁场,A、B带电粒子都是从M点由静止经同一电场加速后从顶角d处沿dc方向射入磁场,A、B又分别从p、q两处射出,已知dp连线和dq连线与ad边分别成30o和60o角,不计重力。A、B两粒子在磁场中运动的速度大小之比vA:vB为 
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:由几何关系得,p、q两点射出磁场的粒子做圆周运动的半径分别为Rp=
ac,Rq=2ac,即
由qU=
mυ2和qvB=m
得υ=
则
本题难度:困难
4、选择题 圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( ? )

A.a粒子速率最大,在磁场中运动时间最长
B.c粒子速率最大,在磁场中运动时间最短
C.a粒子速率最小,在磁场中运动时间最短
D.c粒子速率最小,在磁场中运动时间最短
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,长方形abcd长ad=0.6 m,宽ab=0.3 m,O、e分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25 T。一群不计重力、质量m=3×107 kg、电荷量q=+2×10-3 C的带电粒子以速度v=5×102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域

[? ]
A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边
B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边
C.从Od边射入的粒子,出射点分布在Oa边和ab边
D.从aO边射入的粒子,出射点分布在ab边和bc边
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般