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B、相互吸引,加速度大小相等;NSIC、相互排斥,電流大的加速度大; D、相互排斥,加速度大小相等;25一個(gè)小磁針掛在大線圈內(nèi)部、磁針靜止時(shí)與線圈在同一平面內(nèi)當(dāng)大線圈中通以圖示方向電流時(shí),則BA小磁針的N極向紙面里轉(zhuǎn) B小磁針的N極向紙面外轉(zhuǎn)C小磁針在紙面內(nèi)向左擺動(dòng) D小磁針在紙面內(nèi)向右擺動(dòng)26在圖11-1中,一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針的上方時(shí),磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)這一帶電粒子束可能是 ( BC ) A向右飛行的正離子束 B向左飛行的正離子束 C向右飛行的負(fù)離子束 D向左飛行的負(fù)離子束27、如圖所示。一金屬直桿MN兩端接有導(dǎo)線,懸掛于線圈上方,MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi),為使MN垂直于紙面向外運(yùn)動(dòng),則:( BD )A.將b、c端接在電源正極,a、d端接在電源負(fù)極B.將b、d端接在電源正極,a、c端接在電源負(fù)極C.將a、d端接在電源正極,b、c端接在電源負(fù)極D.將a、c端接在電源正極,b、d端接在電源負(fù)極28、長(zhǎng)為L(zhǎng),間距也為L(zhǎng)的兩平行金屬板間有垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,今有質(zhì)量為m、帶電量為q的正離子從平行板左端中點(diǎn)以平行于金屬板的方向射入磁場(chǎng)。欲使離子不打在極板上,入射離子的速度大小應(yīng)滿足的條件是 (AB )A. B. C. D.29如圖所示,兩傾斜放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),電阻不計(jì),導(dǎo)軌平面與水平方向的夾角為,導(dǎo)軌上端接入一內(nèi)電阻可忽略的電源,電動(dòng)勢(shì)為E一粗細(xì)均勻的金屬棒電阻為R,金屬棒水平放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好欲使金屬棒靜止在導(dǎo)軌上不動(dòng),則以下說法正確的是( AC )A可加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B可加豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為C所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為D如果金屬棒的直徑變?yōu)樵瓉淼亩?,原來靜止的金屬棒將沿導(dǎo)軌向下滑動(dòng)30、我國(guó)第21次南極科考隊(duì)在南極觀看到了美麗的極光。極光是由來自太陽(yáng)的高能量帶電粒子流高速?zèng)_進(jìn)高空稀薄大氣層時(shí),被地球磁場(chǎng)俘獲,從而改變?cè)羞\(yùn)動(dòng)方向,向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng),如圖所示。這些高能粒子在運(yùn)動(dòng)過程中與大氣分子或原子劇烈碰撞或摩擦從而激發(fā)大氣分子或原子,使其發(fā)出有一定特征的各種顏色的光。地磁場(chǎng)的存在,使多數(shù)宇宙粒子不能達(dá)到地面而向人煙稀少的兩極偏移,為地球生命的誕生和維持提供了天然的屏障??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí),向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)的這些高能粒子的旋轉(zhuǎn)半徑是不斷減小的,這主要與下列哪些因素有關(guān):BCA.洛倫茲力對(duì)粒子做負(fù)功,使其動(dòng)能減小B.空氣阻力做負(fù)功,使其動(dòng)能減小 C.靠近南北兩極磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng) D.太陽(yáng)對(duì)粒子的引力做負(fù)功31、如圖所示,半徑為r的圓形空間內(nèi),存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力),從A點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)中,并從B點(diǎn)射出,已知AOB=120,求該帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(10分)解:設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為R,粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡及幾何圖形如圖所示。粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供,有qvB=mv2/R 由幾何關(guān)系有:R = r tan60 粒子的運(yùn)動(dòng)周期T =2R/v0 由圖可知=60,得電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t = T/6 聯(lián)立以上各式解得:t=r/3v0300AC32.如圖9所示,一束電子(電荷量為e)以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿過磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來入射方向的夾角為300,求:(1)電子的質(zhì)量;(2)電子穿過磁場(chǎng)所用的時(shí)間。圖932、(18分)解:如圖所示,根據(jù)幾何關(guān)系可得: (1) 又由, 得,OY (2) 且, 33、如圖,在T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,CD是垂直于磁場(chǎng)方向上的同一平面上的兩點(diǎn),相距d=0.05m,磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電子經(jīng)過C時(shí),速度方向與CD成角,而后又通過D點(diǎn),求:(1)在圖中標(biāo)出電子在C點(diǎn)受磁場(chǎng)力的方向。C+CCCD+v(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小。(3)電子從C點(diǎn)到D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間。(電子的質(zhì)量 電量)33、(1) 略; (2)8106 (3)6.510-9s圖1434. 如圖14所示,有一金屬棒ab,質(zhì)量=5g,電阻=1,可以無摩擦地在兩條軌道上滑動(dòng),軌道間的距離=10cm,電阻不計(jì),軌道平面與水平面間的夾角=30,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,回路中電池的電動(dòng)勢(shì)E=2V,內(nèi)電阻r=0.1,問變阻器的電阻Rb為多大時(shí),金屬棒恰好靜止?34.Rb=1.75圖11.2-35.在傾角=30的斜面上,固定一金屬框,寬l=0.25m,接入電動(dòng)勢(shì)E=12V、內(nèi)阻不計(jì)的電池垂直框面放有一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab,它與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為,整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8T的垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(如圖11.2-)當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時(shí),可使金屬棒靜止在框架上?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,框架與棒的電阻不計(jì),g10m/s2)35.解析 金屬棒靜止在框架上時(shí),摩擦力f的方向可能沿框面向上,也可能向下,需分兩種情況考慮圖11.2- 當(dāng)變阻器R取值較大時(shí),I較小,安培力F較小,在金屬棒重力分力mgsin作用下使棒有沿框架下滑趨勢(shì),框架對(duì)棒的摩擦力沿框面向上(如圖11.2-)金屬棒剛好不下滑時(shí)滿足平衡條件得 ()當(dāng)變阻器R取值較小時(shí),I較大,安培力F較大,會(huì)使金屬棒產(chǎn)生沿框面上滑趨勢(shì)因此,框架對(duì)棒的摩擦力沿框面向下(如圖11.2-解)金屬棒剛好不上滑時(shí)滿足平衡條件圖11.2-得 所以滑動(dòng)變阻器R的取值范圍應(yīng)為 1.6R4.836、 在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速度v沿x方向射入磁場(chǎng),它恰好從磁場(chǎng)邊界的交點(diǎn)C處沿y方向飛出。(1)判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷;xOyCBAv(2)若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽/,該粒子仍以A處相同的速度射入磁場(chǎng),但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了60角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B/多大?此粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)手所用時(shí)間t是多少?(1)由粒子的飛行軌跡,利用左手定則可知,該粒子帶負(fù)電荷。粒子由A點(diǎn)射入,由C點(diǎn)飛出,其速度方向改變了90,則粒子軌跡半徑Rr 又 qvBm 則粒子的比荷 (2)粒子從D點(diǎn)飛出磁場(chǎng)速度方向改變60角,故AD弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為60,粒子做國(guó),圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R/rcot30r 又 R/m 所以B/B 粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間t 37、 如圖12所示,在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi),兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以直徑A2A4為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域、中,A2A4與A1A3的夾角為60。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以某一速度從區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A3成30角的方向射入磁場(chǎng),隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心O進(jìn)入?yún)^(qū),最后再?gòu)腁4處射出磁場(chǎng)。已知該粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t,求區(qū)和區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小(忽略粒子重力)。A1A3A4A23060圖12設(shè)粒子的入射速度為v,已知粒子帶正電,故它在磁場(chǎng)中先順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng),再逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng),最后從A4點(diǎn)射出,用B1、B2、R1、R2、T1、T2分別表示在磁場(chǎng)區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度、軌道半徑和周期 設(shè)圓形區(qū)域的半徑為r,如答圖5所示,已知帶電粒子過圓心且垂直A3A4進(jìn)入?yún)^(qū)磁場(chǎng),連接A1A2,A1OA2為等邊三角形,A2為帶電粒子在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心,其半徑 圓心角,帶電粒子在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為帶電粒子在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在OA4的中點(diǎn),即 R=r 在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為帶電粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的總時(shí)間由以上各式可得38. 如圖15測(cè)11所示,光滑的平行導(dǎo)軌傾角為,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的豎直勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌中接入電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r的直流電源,電路中除電阻R外其余電阻不計(jì).將質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒由靜止釋放,求導(dǎo)體棒在釋放的瞬時(shí)加速度的大???38、39. 一個(gè)帶電粒子,從粒子源產(chǎn)生后,進(jìn)入電勢(shì)差為U1的帶窄縫的平行板電極S1和S2間電場(chǎng)時(shí),其速度為零,經(jīng)此電場(chǎng)加速后沿ox方向垂直進(jìn)入另一電勢(shì)差為U2,板間距離為d的平行板電極中,其中還加有與電場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。但沒發(fā)生偏轉(zhuǎn),沿直線勻速運(yùn)動(dòng)經(jīng)x孔進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),最后打到與ox垂直的A處,如圖所示,若量得xA的距離為D,則:U1U2

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