1、计算题 一质量M=0.8 kg的中空的、粗细均匀的、足够长的绝缘细管,其内表面粗糙、外表面光滑;有一质量为m =0.2kg、电荷量为q= 0.1C的带正电滑块以水平向右的速度进入管内,如图甲所示。细管置于光滑的水平地面上,细管的空间能让滑块顺利地滑进去,示意图如图乙所示。运动过程中滑块的电荷量保持不变。空间中存在垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度为B=1.0 T。(取水平向右为正方向,g=10 m/s2)
(1)滑块以v0=10m/s的初速度进入细管内,则系统最终产生的内能为多少?
(2)滑块最终的稳定速度vt 取决于滑块进入细管时的初速度v0,
①请讨论当v0的取值范围在0至60m/s的情况下,滑块和细管分别作什么运动,并求出vt 和v0的函数关系?
②以滑块的初速度v0横坐标、滑块最终稳定时的速度vt为纵坐标,在丙图中画出滑块的vt-v0图像(只需作出v0的取值范围在0至60m/s的图像)。


2、选择题 如图所示,在空间中取正交坐标系Oxyz(仅画出正半轴),沿x轴有一无限长通电直导线,电流沿x轴正方向,一束电子(重力不计)沿y=0,z=2的直线上(图中虚线所示)作匀速直线运动,方向也向x轴正方向,下列分析可以使电子完成以上运动的是

[? ]
A.空间另有且仅有沿Z轴正向的匀强电场
B.空间另有且仅有沿Z轴负向的匀强电场
C.空间另有且仅有沿y轴正向的匀强磁场
D.空间另有且仅有沿y轴负向的匀强磁场
3、简答题 在光滑绝缘的水平桌面上,有两个质量均为m,电量为+q的完全相同的带电粒子P1和P2,在小孔A处以初速度为零先后释放.在平行板间距为d的匀强电场中加速后,P1从C处对着圆心进入半径为R的固定圆筒中(筒壁上的小孔C只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向上的磁感应强度为B的匀强磁场.P1每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,P1进入磁场第一次与筒壁碰撞点为D,∠COD=θ,如图所示.延后释放的P2,将第一次欲逃逸出圆筒的P1正碰圆筒内,此次碰撞刚结束,立即改变平行板间的电压,并利用P2与P1之后的碰撞,将P1限制在圆筒内运动.碰撞过程均无机械能损失.设d=
πR,求:在P2和P1相邻两次碰撞时间间隔内,粒子P1与筒壁的可能碰撞次数.
附:部分三角函数值
φ | | | | | | | | | tanφ 3.08 1.73 1.00 0.73 0.58 0.48 0.41 0.36 0.32
|

4、选择题 如图所示,在x>0、y>0的区间有磁感应强度大小为B、方向垂直于xoy的匀强磁场,现有质量为m、带电量为q的粒子(不计重力),从x轴上距原点为x0处以平行于y轴的初速度射入磁场,在磁场力作用下沿垂直于y轴方向射出磁场.由以上条件可求出(? )

A.粒子通过y轴的位置
B.粒子射入时的速度
C.粒子在磁场中运动时间
D.粒子的电性
5、选择题 如右图所示,有一个正方形的匀强磁场区域abcd,e是ad的中点,f是cd的中点,如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子,恰好从e点射出,则 ( )

A.如果粒子的速度增大为原来的二倍,将从d点射出
B.如果粒子的速度增大为原来的三倍,将从f点射出
C.如果粒子的速度不变,磁场的磁感应强度变为原来的二倍,也将从d点射出
D.只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时,从f点射出所用时间最短