1、简答题 )如图所示,在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-2T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m=6.64×10-27kg、电荷量为q=+3.2×10-19C的α粒子(不计α粒子重力),由静止开始经加速电压为U=1 205 V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M(-4,2)处平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域。
?(1)请你求出α粒子在磁场中的运动半径?(2)请你在图中画出α粒子从直线x=-4到直线x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与直线x=4交点的坐标
(3)求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间
参考答案:(1)
(2)图见解析 (3)6.5×10-7 s
本题解析:(1) α粒子在电场中被加速,由动能定理得qU="1/2" mv2(3分)
α粒子在磁场中偏转,则牛顿第二定律得qvB=mv2/r(2分)
联立解得
(1分)
(2) 能正确作出图象得(6分)

(3) 带电粒子在磁场中的运动周期
T=2πr/v=2πm/qB(2分)
α粒子在两个磁场中偏转的角度均为π/4,在磁场中的运动总时间
t="1/4" T=πm/2qB=(3.14×6.64×10-27)/(2×3.2×10-19×5×10-2)=6.5×10-7 s(3分)
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,两平行的、间距为d的光滑金属导轨b1b2b3b4、c1c2c3c4分别固定在竖直平面内,整个导轨平滑连接,b2b3、c2c3位于同一水平面(规定该水平面的重力势能为零),其间有一边界为b2b3c3c2、方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨两端均连有电阻为R的白炽灯泡。一长为d的金属杆PN与两导轨接触良好,其质量为m、电阻为
。若金属杆从导轨左侧某一位置开始以初速度v0滑下,通过磁场区域后,再沿导轨右侧上滑至其初始位置高度一半时速度恰为零,此后金属杆做往复运动。金属杆第一次通过磁场区域的过程中,每个灯泡产生的热量为Q,重力加速度为g,除金属杆和灯泡外其余部分的电阻不计。求:
(1)金属杆第一次通过磁场区域的过程中损失的机械能;
(2)金属杆初始位置的高度;
(3)金属杆第一次刚进入磁场区域时加速度的大小。
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)设金属杆第一次通过磁场区域的过程损失的机械能为
灯泡的并联电阻为
? ①
回路的总电阻
? ②
由焦耳定律得:
? ③
由①②③得
? ④
(2)设金属杆开始下滑时的高度为h?
全程由能量转化和守恒定律有:
? ⑤
得:
? ⑥
(3)设金属杆第一次刚进入磁场区域时速度是v1 ,加速度为a,
金属杆刚进入磁场区域时产生的电动势为
? ⑦
回路电流
? ⑧
金属杆受到的安培力为
? ⑨
由牛顿第二定律有:
? ⑩
由机械能守恒定律有:
? ⑾
联立②⑥⑦⑧⑨⑩⑾得
? ⑿
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,在同时存在匀强磁场和匀强电场的空间中取正交坐标系Oxyz(z轴正方向竖直向上),一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不能忽略)从原点O以速度v沿y轴正方向出发.下列说法正确的是?

[? ]
A.若电场
沿z轴正方向、磁场沿y轴正方向,粒子只能做曲线运动
B.若电场沿z轴正方向,磁场沿z轴正方向,粒子有可能做匀速圆周运动
C.若电场沿x轴正方向、磁场沿z轴正方向,粒子有可能做匀速直线运动
D.若电场沿x轴正方向、磁场沿x轴负方向,粒子有可能做匀速圆周运动
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 按照麦克斯韦电磁场理论,以下说法中正确的是
A.振荡电场周围产生振荡磁场,振荡磁场周围产生振荡电场
B.稳定电场周围产生稳定磁场,稳定磁场周围产生稳定电场
C.变化电场周围产生变化磁场,变化磁场周围产生变化电场
D.均匀变化电场周围产生均匀变化磁场,均匀变化磁场周围产生均匀变化电场
参考答案:A
本题解析:稳定电场周围不产生磁场,稳定磁场周围不产生电场。B错。均匀变化电场周围产生稳定的磁场,均匀变化磁场周围产生稳定的电场,D错。非均匀变化电场周围产生变化磁场,非均匀变化磁场周围产生变化的电场,C错。周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,周期性变化的电场产生周期性变化的场磁,A对。
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,平行板间的匀强电场范围内存在着与电场正交的匀强磁场,带电粒子以速度v0垂直电场从P点射入平行板间,恰好做匀速直线运动,从Q飞出,忽略重力,下列说法正确的是( )
A.磁场方向垂直纸面向里
B.磁场方向与带电粒子的电性有关
C.带电粒子从Q沿QP进入,也能做匀速直线运动
D.若粒子带负电,以速度v1由P沿PQ射入,从Q′射出,则v1<v0