1、选择题  环型对撞机是研究高能粒子的重要装置。正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞。为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是

[? ]
A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大
B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小
C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越大
D．对于给定的带电粒子，不管加速电压u多大，粒子运动的周期都不变

参考答案：B

本题解析：

本题难度：一般

2、计算题  如图所示，两平行金属板A、B长l=8cm，两板间距离d=8cm。一带正电的粒子电荷量q=10-10C，质量m=10-20Kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度V0=2×106m/s。粒子飞出平行板电场并经过无场区域后进入界面为MN、PQ间匀强磁场区域，穿越MN时，向上偏离中心线RO的距离为12cm，从磁场的PQ边界出来后刚好打在中心线上离PQ边界4L/3的S点上。已知MN边界与平行板的右端相距为L，两界面MN、PQ相距为L，且L=12cm。粒子重力不计，求：
（1）粒子射出电场时，偏离中心线RO的距离及射出电场时的速度大小；
（2）两板间的电势差；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小。

参考答案：Y=3cm
V=2.5×106 m/s
U=300V
B=2.5×10-3T

本题解析：略

本题难度：简单

3、计算题  如图所示，真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域Ⅱ（含I、Ⅱ区域分界面）存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽度均为l且足够长，M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从A处连续不断地射入磁场，入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行如图。质子束由两部分组成，一部分为速度大小为v的低速质子，另一部分为速度大小为3v的高速质子，当I区中磁场较强时，M板出现两个亮斑，缓慢改变磁场强弱，直至亮斑相继刚好消失为止，此时观察到N板有两个亮斑。已知质子质量为m，电量为e，不计质子重力和相互作用力，求：

（1）此时I区的磁感应强度；
（2）N板两个亮斑之间的距离。

参考答案：（1）3mv／2el（2）v

本题解析：（1）低速质子运动轨迹与界面相切，得半径r＝2l／3? 3分
由evB＝mv2／r?3分
得B＝3mv／2el? 2分
（2）高速质子运动半径r′＝2l，运动至区域界面，速度方向与界面垂直
低速质子在电场中，沿电场方向做初速度为零的匀加速运动，位移l＝? 3分
垂直电场方向上做匀速直线运动，位移y＝vt? 3分
所以N板两个亮斑之间的距离Y＝rcos30°＋y?3分
解得Y＝v? 2分
本题考查带电粒子在复合场中的运动，在磁场中由洛伦兹力提供向心力，画出运动轨迹，先找圆心，由几何关系求得半径，再由半径公式r=mv/qB求得磁感强度，进入电场后，把粒子的速度分解，在沿着电场方向粒子做初速度为零的匀加速运动，垂直电场方向速度为零，由类平抛运动求解

本题难度：简单

4、选择题  如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出，下列说法不正确的是

[? ]
A．微粒受到的电场力的方向是竖直向上
B．微粒做圆周运动的半径为
C．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C最小
D．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般

5、计算题  如图所示，竖直放置的正对平行金属板长，板间距离也为，两板间有场强为的匀强电场（电场仅限于两板之间），右极板的下端刚好处在一有界匀强磁场的边界（虚线所示）上，该边界与水平成45°夹角，边界线以右有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电量为的电子在左侧金属板的中
点从静止开始，在电场力作用下加速向右运动，穿过
右极板中心小孔后，进入匀强磁场。求：
（1）从电子开始运动到进入匀强磁场所需的时间；
（2）匀强磁场的磁感应强度应满足什么条件，才能
保证电子从磁场出来后，还能穿越正对平行金属
板间的电场区域。

参考答案：（1）电子在电场中做匀加速运动，设离开电场时速度为，所用时间为，根据牛顿定律及运动规律得：


（2）电子在磁场中做圆周运动，经圆周从磁场出来时，速度应沿竖直方向，在电场中做类平抛运动。设电子穿越电场所需时间为，偏转距离为，则

为保证电子从磁场出来后能进入电场并能从电场中出来，电子在磁场中运动的半径R应满足

电子在磁场中运动轨道半径：
由以上公式可得：

本题解析：略

本题难度：简单