1、计算题 (12分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q,不计重力的带电粒子,从x轴上的P(,0)点,以速度v沿与x轴正方向成60°角射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。
(1)判断粒子的电性;
(2)求:匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子通过第一象限的时间。
2、选择题 在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,且范围足够大,其俯视图如图所示,若小球运动到某点时,绳子突然断开,则关于绳子断开后,对小球可能的运动情况的判断不正确的是
( )
A.小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动,但半径减小
B.小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动,半径不变
C.小球做顺时针方向的匀速圆周运动,半径不变
D.小球做顺时针方向的匀速圆周运动,半径减小
3、选择题 初速为v0的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如右图所示,则( )
A.电子将向右偏转,速率不变
B.电子将向左偏转,速率改变
C.电子将向左偏转,速率不变
D.电子将向右偏转,速率改变
4、选择题 空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直于横截面.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力,该磁场的磁感应强度大小为
A.
B.
C.
D.
5、选择题 电子感应加速器的基本原理如图所示。在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间有一个环形真空室。图甲为侧视图,图乙为真空室的俯视图。电磁铁中通以交变电流,使两极间的磁场周期性变化,从而在真空室内产生感生电场,将电子从电子枪右端注入真空室,电子在感生电场的作用下被加速,同时在洛伦兹力的作用下,在真空室中沿逆时针方向(图乙中箭头方向)做圆周运动。由于感生电场的周期性变化使电子只能在某段时间内被加速,但由于电子的质量很小,故在极短时间内被加速的电子可在真空室内回旋数10万以至数百万次,并获得很高的能量。若磁场的磁感应强度B(图乙中垂直纸面向外为正)随时间变化的关系如图丙所示,不考虑电子质量的变化,则下列说法中正确的是
A.电子在真空室中做匀速圆周运动
B.电子在运动时的加速度始终指向圆心
C.在丙图所示的第一个周期中,电子只能在0~内按图乙中逆时针方向做圆周运动且被加速
D.在丙图所示的第一个周期中,电子在0~和~T内均能按图乙中逆时针方向做圆周运动且被加速