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1、简答题 如图1所示,在x轴上0到d范围内存在电场(图中未画出),x轴上各点的电场沿着x轴正方向,并且电场强度大小E随x的分布如图2所示;在x轴上d到2d范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m,电量为+q粒子沿x轴正方向以一定速度从O点进入电场,最终粒子恰从坐标为(2d,
d)的P点离开磁场.不计粒子重力.
(1)求在x=0.5d处,粒子的加速度大小a;
(2)求粒子在磁场中的运动时间t;
(3)类比是一种常用的研究方法.对于直线运动,教科书中讲解了由v-t图象求位移的方法.请你借鉴此方法,并结合其他物理知识,求电场对粒子的冲量大小I.

参考答案:(1)由图象,x=0.5d处,电场强度为E=0.5E0,由牛顿第二定律得:
qE=ma
解得:a=qE02m.
(2)在磁场中运动轨迹如图,设半径为R,由几何关系
R2=d2+(R-
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,两粒子均带正电.让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动.已知磁场方向垂直纸面向里.以下四个图中,能正确表示两粒子运动轨迹的是( )
A.

B.

C.

D.

参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,一个质量为m、电荷量为+q的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中.金属板长L,两板间距d.求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度v0是多大?
(2)若微粒射出偏转电场时的偏转角为θ,并接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区.则两金属板间的电压U2是多大?
(3)若该匀强磁场的宽度为D,为使微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度至少多大?

参考答案:解析:(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v,根据动能定理:qU1=12mv02
解得:v0=
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,半径为R的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,匀强磁场的磁感应强度为B,圆筒形场区的边界由弹性材料构成。一个质量为m.电荷量为q的正离子(不计重力)以某一速度从筒壁上的小孔M进入筒中,速度方向与半径成θ=30°夹角,并垂直于磁场方向。离子和筒壁的碰撞无能量和电荷量的损失.若选择合适的进入速度,离子可以从M孔射出。问:

(1)离子的速度多大时,离子可以在最短的时间内返回M孔最短的时间是多少?
(2)如果离子与筒壁发生两次碰撞后从M孔射出,离子的速率是多大?从进入圆筒到返回M孔经历的时间是多少?
参考答案:(1)
?(2)
?
本题解析:(1)离子要在最短的时间内返回M孔,离子只能与圆筒碰撞一次,据此画出离子的运动轨迹如图所示,碰撞点在过M点的直径的另一端N。设离子在磁场中的轨迹半径为r,速率为V1.根据向心力公式
,①结合图中的几何关系可得r=2R,②解得离子的速率
,③离子在磁场中走过的每段圆弧对应的圆心角
=60°,④经历的时间
,⑤即
.⑥
(2)离子与筒壁发生两次碰撞后从M孔射出,根据对称性画出离子的运动轨迹如图所示。
结合图中的几何关系可得r=R,?⑦
则离子的速率
,?⑧
离子在磁场中走过的每段圆弧对应的圆心角
′=120°,?⑨
经历的时间
。?⑩
?
本题难度:一般
5、选择题 长为L、间距也为L的两平行金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为B。今有质量为m、电荷量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场。欲使离子不打在极板上,入射离子的速度大小应满足的条件是?

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:AB
本题解析:
本题难度:一般