1、简答题 如图,一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上。整个空间存在匀强磁场,磁感应强度方向竖直向下。一电荷量为q(q>0)、质量为m的小球P在球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为O’。球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ(0<θ<。为了使小球能够在该圆周上运动,求磁感应强度大小的最小值及小球P相应的速率。重力加速度为g。
2、计算题 (选修3-1的考生做) (8分)
如图所示,一个电子的质量为m,电荷量为e,让它以初速度v0,从屏S上的O点垂直于S射入其右边区域。该区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,该区域为真空。
(1)求电子回到屏S时距离O点有多远;
(2)若电子在磁场中经过某点P,OP连线与v0成θ=600角,求该电子从O点运动到P点所经历的时间t。
3、选择题 右图是科学史上一张著名的实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室旋转在匀强磁场中,磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子(?)
A.带正电,由下往上运动
B.带正电,由上往下运动
C.带负电,由上往下运动
D.带负电,由下往上运动
4、简答题 一个密度ρ="9" g/cm3、横截面积S="10" mm2的金属环,处于径向对称、方向发散的磁场中,如图15-2-25所示,环上各点的磁感应强度为B="0.70" T,与环面夹角α=60°.若在环中通以顺时针方向(俯视)电流I="2" A,并保持Δt="0.2" s,试分析环将做什么运动,上升的最大高度是多少.(不计空气阻力)
图15-2-25
5、选择题 如图,氢原子中电子绕核运动(设沿逆时针)可等效于环形电流,设此环形电流在通过圆心并垂直于圆面的轴线上某一点P处产生的磁感强度的大小为.现垂直于圆轨道平面加一磁感强度为的外磁场,这时电子的轨道半径没变,而它的速度发生了变化.若用表示此时环形电流在P点产生的磁感强度的大小,则当的方向[ ]
A.垂直纸面向里时,
B.垂直纸面向里时,
C.垂直纸面向外时,
D.垂直纸面向外时,