磁場練習(xí)題及答案

1、1 v 磁場練習(xí)題及答案 1、指南針靜止時(shí)，其位置如圖中虛線所示若在其上方放置一水平方向的導(dǎo)線，并通以恒定 電流，則指南針轉(zhuǎn)向圖中實(shí)線所示位置據(jù)此可能是:B A.導(dǎo)線南北放置，通有向北的電流 B.導(dǎo)線南北放置，通有向南的電流 C.導(dǎo)線東西放置，通有向西的電流D.導(dǎo)線東西放置，通有向東的電流 2、北半球某地，地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=510-5T，磁傾角（磁感線與水平 方向的夾角）為 60。長 200m 的輸電導(dǎo)線中通有從西向東 I=100A 的恒定 電流。該段導(dǎo)線受的安培力大小和方向?yàn)椋篈 A.1N，向北與水平面成 30斜向上方 B. 0.5N，向北與水平面成 30斜向上方 C. 0.5N，向南

2、與水平面成 30斜向下方 D. 0.87N，向南與水平面成 30斜向下方 3、赤道附近地磁場方向向北，同時(shí)存在方向豎直向下的電場，若在該處發(fā)射一電子，電子沿 直線飛行而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則該電子的飛行方向?yàn)椋篈 A.水平向東 B.水平向西 C.豎直向上 D.豎直向下 4、在赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，突然發(fā)現(xiàn)小磁針N極向東偏轉(zhuǎn)，由此可知： D A.一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的 N 極靠近小磁針 B.一定是小磁針正北方向有一條形磁鐵的 S 極靠近小磁針 C.可能是小磁針正上方有電子流自北向南水平通過 D.可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平通過 5、每時(shí)每刻都有大量帶電的宇宙射線向地球

3、射來,幸好地球磁場可以有效地改變這些宇宙射線 中大多數(shù)射線粒子的運(yùn)動(dòng)方向,使它們不能到達(dá)地面,這對(duì)地球上的生命有十分重要的意義.假設(shè) 有一個(gè)帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來(如圖,地球由西向東轉(zhuǎn),虛線表示地球自 轉(zhuǎn)軸,上方為地理北極),在地球磁場的作用下,它將如何偏轉(zhuǎn)：A A.向東 B.向南 C.向西 D.向北 6、在 XOY 平面中有一通電直導(dǎo)線與 OX、OY 軸相交，導(dǎo)線中電流方向如 圖所示該區(qū)域有勻強(qiáng)磁場，通電直導(dǎo)線所受磁場力的方向與 OZ 軸的正 方向相同該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可能是：AB A.沿 X 軸負(fù)方向 B.沿 Y 軸負(fù)方向 C.沿 Z 軸正方向 D.沿 Z 軸負(fù)方

4、向 7、如圖所示，質(zhì)量為 60g 的金屬棒長為 L1=20cm，棒兩端與長為 L2=30cm 的細(xì)軟金屬線相連，吊在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.5T、豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng) 金屬棒中通過穩(wěn)恒電流 I 后，金屬棒向紙外擺動(dòng)，擺動(dòng)過程中的最大偏角 =60（取 g=10m/s2） ，則下列說法中正確的是：BD A.金屬棒中電流方向水平向右，電流大小為 6A 3 B.金屬棒中電流方向水平向右，電流大小為 2A 3 C.當(dāng)偏角 =60時(shí)，金屬棒受到的合力為零 D.金屬棒在擺動(dòng)過程中動(dòng)能的最大值為 2.7810-2J OO / / / B x y z O F I 2 8、質(zhì)量為 m 長為 L 的導(dǎo)體棒電阻為 R

5、，初靜止于光滑的水平軌道上， 電源電動(dòng)勢為 E，內(nèi)阻不計(jì)勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為 B，其方向與軌道平 面成 角斜向上方，電鍵閉合后導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)BD A.導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng) B.電鍵閉合瞬間導(dǎo)體棒 MN 所受安培力為 BEL/R C.電鍵閉合瞬間導(dǎo)體棒 MN 所受安培力為 BELsinR D.電鍵閉合瞬間導(dǎo)體棒 MN 的加速度為 BELsinmR 9、如圖，長為 2l 的直導(dǎo)線拆成邊長相等，夾角為的 V 形，并置60o 于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，當(dāng)在該導(dǎo)線B 中通以電流強(qiáng)度為的電流時(shí)，該形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為:IV C A.0 B.0.5 C. D.BIlBIl2BIl 1

6、0、兩根平行放置的長直導(dǎo)線 a 和 b 載有大小相等方向相反的電流，a 受到的磁場力大小為 F1當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場后，a 受到的磁場力大小變?yōu)?F2，則此時(shí) b 受到 的磁場力大小變?yōu)? A A.F2 B. C. D. 12 FF 12 FF 12 2FF 11、兩條直導(dǎo)線互相垂直，如圖甲所示，但相隔一個(gè)小距離，其中一條 AB 是固定的，另一條 CD 能自由轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)直流電流按圖乙所示方向通入兩條導(dǎo)線時(shí)，CD 導(dǎo)線將: E A.不動(dòng) B.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線 AB C.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線 AB D.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線 AB E.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近

7、導(dǎo)線 AB 12、如圖所示，一邊長為 h 的正方形線圈 A，其中電流 I 大小和方向均保持不變，用兩條長度 恒為 h 的絕緣細(xì)繩靜止懸掛于水平長直導(dǎo)線 CD 的正下方。當(dāng)導(dǎo)線 CD 中無電流時(shí)，兩細(xì)繩中 張力均為 T；當(dāng)通過 CD 的電流為 i 時(shí)，兩細(xì)繩中張力均降到；而當(dāng) CD 上的電) 10(T 流為時(shí)，兩細(xì)繩中張力恰好為零。已知通電長直導(dǎo)線的磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 與該點(diǎn) i 到導(dǎo)線的距離 r 成反比。由此可知，CD 中的電流方向、CD 中兩次通 入的電流大小之比分別為：AD i i A.電流方向向左B.電流方向向右 C.電流大小之比 D.電流大小之比 1 i i 1 i i 13、

8、下列說法中正確的是：AD A.若電荷在某處不受電場力作用，則該處電場強(qiáng)度一定為零 B.若電荷在某處不受磁場力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 C.將通電導(dǎo)體置于勻強(qiáng)磁場中，若導(dǎo)體長度和電流大小一定，那么導(dǎo)體所受的安培力大小也 是一定的 3 D.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中，長為 L、電流為 I 的通電直導(dǎo)線所受到的安培力的大小， 介于零（含零）和 BIL（含 BIL）之間 14、在原子反應(yīng)堆中抽動(dòng)液態(tài)金屬等導(dǎo)電液時(shí)，由于不允許傳動(dòng)機(jī)械部分與這些流體相接觸， 常使用一種電磁泵圖中表示這種電磁泵的結(jié)構(gòu)將導(dǎo)管置于磁場中，當(dāng) 電流 I 穿過導(dǎo)電液體時(shí)，這種導(dǎo)電液體即被驅(qū)動(dòng)若導(dǎo)管的內(nèi)截面積為 ，磁場

9、區(qū)域的寬度為 L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，液態(tài)金屬穿過磁場區(qū)域的ah 電流為 I，求驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的壓強(qiáng)差是多大？ 解：當(dāng)電流 I 通過金屬液體沿圖示豎直向上流動(dòng)時(shí)，電流將受到磁場的作 用力，磁場力的方向可以由左手定則判斷（如答圖所示） ，這個(gè)磁場力即為 驅(qū)動(dòng)液態(tài)金屬流動(dòng)的動(dòng)力 解：由于這個(gè)驅(qū)動(dòng)力使金屬液體沿流動(dòng)方向兩側(cè)產(chǎn)生壓強(qiáng) 差，故有，pFBIh 聯(lián)立解得 F p ah /pBI a 15、圖中是導(dǎo)軌式電磁炮實(shí)驗(yàn)裝置示意圖兩根平行長直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放 金屬滑塊（即實(shí)驗(yàn)用彈丸） 滑塊可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸電源提 供的強(qiáng)大電流從一導(dǎo)軌注入，經(jīng)過滑塊，再從另一導(dǎo)軌流回

10、電源滑塊被導(dǎo)軌中的電流形成的 磁場推動(dòng)而發(fā)射在發(fā)射過程中，該磁場在滑塊所在位置始終可以簡化為勻強(qiáng)磁場，方向垂直 于紙面，其強(qiáng)度與電流的關(guān)系為，比例常量BkIk 6 2.5 10 T/A 已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距 L = 1.5cm，滑塊的質(zhì)量 m = 30g， 滑塊沿導(dǎo)軌滑行 5m 后獲得的發(fā)射速度 v = 3.0km/s（此 過程視為勻加速運(yùn)動(dòng)） （1）求發(fā)射過程中電源提供的電流強(qiáng)度； （2）若電源輸出的能量有 4%轉(zhuǎn)換為滑塊的動(dòng)能，則發(fā)射過程中電源的輸出功率和輸出的電 壓各是多大； 解：（1）由勻加速運(yùn)動(dòng)公式 2 52 9 10 m/s 2 v a s 由安培力公式和牛頓第二定律，有 ， 2 F

11、IBLkI L 2 kI Lma 因此 5 8.5 10 A ma I kL （2）滑塊獲得的動(dòng)能是電源輸出能量的 4%，即 ， 2 1 4% 2 P tmv 發(fā)射過程中電源供電時(shí)間 2 1 10 s 3 v t a 所需電源輸出功率為 2 9 1 2 1.0 10 W 4% mv P t 4 由功率，解得輸出電壓 PIU 3 1.2 10 V P U I 16、如圖所示，銅質(zhì)導(dǎo)電板置于勻強(qiáng)磁場中，通電時(shí)銅板中電流方向向上.由于磁場的作用， 則:A A.板左側(cè)聚集較多電子，使 b 點(diǎn)電勢高于 a 點(diǎn)電勢 B.板左側(cè)聚集較多電子，使 a 點(diǎn)電勢高于 b 點(diǎn)電勢 C.板右側(cè)聚集較多電子，使 a 點(diǎn)

12、電勢高于 b 點(diǎn)電勢 D.板右側(cè)聚集較多電子，使 b 點(diǎn)電勢高于 a 點(diǎn)電勢 17、如圖，空間有垂直于 xoy 平面的勻強(qiáng)磁場.t=0 的時(shí)刻，一電子以速度 v0經(jīng)過 x 軸上的 A 點(diǎn)， 方向沿 x 軸正方向.A 點(diǎn)坐標(biāo)為(，0)，其中 R 為電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑.不計(jì) 2 R 重力影響，則: ABD A.電子經(jīng)過 y 軸時(shí)，速度大小仍為 v0 B.電子在時(shí)，第一次經(jīng)過 y 軸 0 6v R t C.電子第一次經(jīng)過 y 軸的坐標(biāo)為(0，)R 2 32 D.電子第一次經(jīng)過 y 軸的坐標(biāo)為(0，)R 2 32 18、一個(gè)帶電粒處于垂直于勻強(qiáng)磁場方向的平面內(nèi)，在磁場力的作用下做圓周運(yùn)動(dòng)

13、.要想確定 帶電粒子的電荷量與質(zhì)量之比，則只需要知道: D A.運(yùn)動(dòng)速度 v 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B B.軌道半徑 R 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B C.軌道半徑 R 和運(yùn)動(dòng)速度 v D.磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 和運(yùn)動(dòng)周期 T 19、如圖所示，寬 h=2cm 的有界勻強(qiáng)磁場，縱向范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度 的方向垂直紙面向內(nèi)，現(xiàn)有一群正粒子從 O 點(diǎn)以相同的速率沿紙面不同方 向進(jìn)入磁場，若粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均為 r=5cm，則：AD A.右邊界:-4cmy4cm 和 y8cm 有粒子射出 D.左邊界:0y8cm 有粒子射出 20、如圖直線 MN 上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場。正、負(fù)電子同時(shí)從同一點(diǎn) O

14、以與 MN 成 =30角的同樣速度 v 射入磁場（電子質(zhì)量為 m，電荷為 e） ， 它們從磁場中射出時(shí)到 O 點(diǎn)的距離之比和它們在磁場中經(jīng)歷 I ab v0 (-R/2,0) O x A y O x/cm 2 y/cm MN 5 的時(shí)間之比依次為：B A.11，11 B. 11，15 C.21，15 D. 21，13 21、在光滑絕緣的水平面上，一絕緣輕繩拉著一個(gè)帶電小球，繞軸 O 在勻強(qiáng)磁場中做逆時(shí)針 方向的水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場方向豎直向下，俯視如圖所示，若小球運(yùn)動(dòng)到 A 點(diǎn)時(shí)，繩子 突然斷開。關(guān)于小球在繩子斷開后可能的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是： D A.若帶正電，小球做順時(shí)針方向的勻

15、速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑變大 B.若帶正電，小球做順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑變小 C.若帶正電，小球做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑變小 D.若帶正電，小球做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑增大 22、一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于 Oxy 平面，在 Oxy 平面上，磁場分 布在以 O 為圓心的一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)。一個(gè)質(zhì)量為 m、電荷量為 q 的帶 電粒子，由原點(diǎn) O 開始運(yùn)動(dòng)，初速度為 v，方向沿 x 軸正方向。后來， 粒子經(jīng)過 y 軸上的 P 點(diǎn)，如圖所示。不計(jì)重力的影響。粒子經(jīng)過 P 點(diǎn) 時(shí)的速度方向可能是圖中箭頭表示的：B A.只有箭頭 a、b 是可能的 B.只有箭頭 b、c 是可能的 C.只有箭頭

16、 c 是可能的 D.箭頭 a、b、c、d 都是可能的 23、如圖所示，虛線所圍的矩形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場。甲、乙兩種帶電粒子由靜止 經(jīng)同一電壓加速后獲得相同的動(dòng)能從同一點(diǎn)沿同一方向射入該勻強(qiáng)磁場區(qū)，穿出磁場后分別打 在熒光屏上的甲、乙兩點(diǎn)。關(guān)于它們的質(zhì)量大小和在磁場中所受的洛 倫茲力大小下列說法中正確的是：C A.甲的質(zhì)量較大，甲受到的洛倫茲力較大 B.甲的質(zhì)量較大，甲受到的洛倫茲力較小 C.甲的質(zhì)量較小，甲受到的洛倫茲力較大 D.甲的質(zhì)量較小，甲受到的洛倫茲力較小 24、如圖所示，從S處發(fā)出的熱電子（初速為零）經(jīng)加速電壓U 加速后垂直進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，發(fā)現(xiàn)電子 向上

17、極板偏轉(zhuǎn)。設(shè)兩極板間電場強(qiáng)度為E，磁感強(qiáng)度為B。為使 電子沿直線從該混合場區(qū)域通過，可采取了以下哪個(gè)措施：A A.適當(dāng)減小電場強(qiáng)度E B.適當(dāng)減小磁感強(qiáng)度B C.適當(dāng)增大加速電場的寬度 D.適當(dāng)減小加速電壓U 25、如圖所示，足夠長的光滑三角形絕緣槽，與水平面的夾角分別為 和 （） ，在垂直 于紙面向里的磁場中，分別將質(zhì)量相等、帶等量正、負(fù)電荷的小球 A、B 依次從兩斜面頂端由 靜止釋放，關(guān)于兩球在槽上運(yùn)動(dòng)說法正確的是：ACD A.在槽上 A、B 兩球都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且 aAaB B.在槽上 A、B 兩球都做變加速直線運(yùn)動(dòng)，但總有 aAaB C.A、B 兩球沿直線運(yùn)動(dòng)的最大位移是 sA、s

18、B，且 sAsB D.A、B 兩球沿槽運(yùn)動(dòng)時(shí)間是 tA和 tB，且 tAtB P 乙 甲 6 26、如圖所示，有絕緣細(xì)絲線懸吊著的帶正電小球在勻強(qiáng)磁場中做簡諧運(yùn)動(dòng)，則：AD A.當(dāng)小球每次通過平衡位置時(shí)，動(dòng)能相同 B.當(dāng)小球每次通過平衡位置時(shí)，動(dòng)量相同 C.當(dāng)小球每次通過平衡位置時(shí)，絲線的拉力相同 D.撤消磁場后，小球擺的周期不變 27、不計(jì)重力的負(fù)粒子能夠在如圖 6 所示的正交勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng) 磁場中勻速直線穿過設(shè)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場的兩極板間電壓為 U ，距 離為 d ，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ，粒子電荷量為 q,進(jìn)人速度 為 v,以下說法正確的是：C A.若同時(shí)增大 U 和 B ，其它條件不變

19、，則粒子一定能夠直線穿過 B.若同時(shí)減小 d 和增大 v，其它條件不變，則粒子不能夠直線穿過 C.若粒子向下偏能夠飛出極板間，則粒子動(dòng)能一定減小 D.若粒子向下偏能夠飛出極板間，則粒子的動(dòng)能有可能不變 28、如圖所示，有小孔的小球質(zhì)量為 m 電荷為+q，以初速度 v 向右滑入足夠長的水平絕緣桿， 水平勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向里，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。則小球在桿上滑行的全過程 動(dòng)能的減少量可能是：ABD A. 0B. C. D. 2 2 1 mv 2 2 1 Bq mg m 2 2 2 1 2 1 Bq mg mmv 29、如圖所示，光滑絕緣桿固定在水平位置上，使其兩端分別帶上等量同種正電荷

20、 Q1、 Q 2 ，桿上套著一帶正電小球，整個(gè)裝置處在一個(gè)勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，將 靠近右端的小球從靜止開始釋放，在小球從右到左的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是：AC A.小球受到的洛倫茲力大小變化，但方向不變 B.小球受到的洛倫茲力將不斷增大 C.小球的加速度先減小后增大 D.小球的電勢能一直減小 30、如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場互相垂直，豎直的絕源桿上套有一帶負(fù)電的小 環(huán)。小環(huán)由靜止開始下落的過程中，所受的摩擦力：D A.始終不變。 B.先增大后不變。 E C.先減小最后為零。 B D.先減小后增大，最后不變。 31、如圖，在的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度的

21、方向00yx、 垂直于 oxy 平面向里，大小為 B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為 m 電量為 q 的帶電粒子，在 x 軸上到原點(diǎn)的距 離為的 P 點(diǎn)，以平行于 y 軸的初速度射入此磁場，在磁場作用下沿垂直于 y 軸的方向射出 0 x 此磁場。不計(jì)重力的影響。由這些條件可知：D A.不能確定粒子通過 y 軸時(shí)的位置 B.不能確定粒子速度的大小 C.不能確定粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間 D.以上三個(gè)判斷都不對(duì) 32、如圖所示圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場，一束質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒 v O 7 vo d O M H N M H P M H Q M H O 左右 v0 (-R/2,0) O x A y

22、 子，以不同的速率，沿著相同的方向，對(duì)準(zhǔn)圓心 O 射入勻強(qiáng)磁場，又都從該磁場中射出，這 些粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間有的較長，有的較短，若帶電粒子在磁場中只受磁場力的作用，則 在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長的帶電粒子：A A.速率一定越小 B.速率一定越大 C.在磁場中通過的路程越長 D.在磁場中的周期一定越大 33、如圖所示，一個(gè)理想邊界為 PQ、MN 的勻強(qiáng)磁場 區(qū)域，磁場寬度為 d，方向垂直紙面向里。一電子從 O 點(diǎn)沿紙面垂直 PQ 以速度 v0進(jìn)入磁場。若電子在磁場中 運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為 2d。O在 MN 上，且 OO與 MN 垂直。 下列判斷正確的是：D A.電子將向右偏轉(zhuǎn) B.電子打在 MN 上的

23、點(diǎn)與 O點(diǎn)的距離為 d C.電子打在 MN 上的點(diǎn)與 O點(diǎn)的距離為d3 D.電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 0 3v d 34、如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場，其邊界過原點(diǎn) O 和 y 軸上的點(diǎn) a（0，L） 。一質(zhì)量為 m、電荷量為 e 的電子從 a 點(diǎn)以初速度 v0平行于 x 軸正方 向射入磁場，并從 x 軸上的 b 點(diǎn)射出磁場，此時(shí)速度方向與 x 軸正方向的夾角為 60。下列說 法中正確的是：BC A.電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 0 v L B.電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 0 3 2 v L C.磁場區(qū)域的圓心坐標(biāo)為（） 2 , 2 3LL D.電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)

24、的圓心坐標(biāo)為（）0, 2L 35、如圖，空間有垂直于 xoy 平面的勻強(qiáng)磁場.t=0 的時(shí)刻，一電子以速度 v0經(jīng)過 x 軸上的 A 點(diǎn)， 方向沿 x 軸正方向.A 點(diǎn)坐標(biāo)為(，0)，其中 R 為電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑.不計(jì) 2 R 重力影響，則:ABD A.電子經(jīng)過 y 軸時(shí)，速度大小仍為 v0 B.電子在時(shí)，第一次經(jīng)過 y 軸 0 6v R t C.電子第一次經(jīng)過 y 軸的坐標(biāo)為(0，)R 2 32 b O a x y v0 8 v o E D.電子第一次經(jīng)過 y 軸的坐標(biāo)為(0，)R 2 32 36、如圖所示，兩個(gè)橫截面分別為圓形和正方形的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場，圓的

25、 直徑和正方形的邊長相等，兩個(gè)電子分別以相同的速度分別飛 入兩個(gè)磁場區(qū)域，速度方向均與磁場方向垂直，進(jìn)入圓形磁場 的電子初速度方向?qū)?zhǔn)圓心；進(jìn)入正方形磁場的電子初速度方 向垂直于邊界，從中點(diǎn)進(jìn)入。則下面判斷錯(cuò)誤的是：D A.兩電子在兩磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其半徑一定相同 B.兩電了在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有可能相同 C.進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子可能先飛離磁場 D.進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子可能后飛離磁場 37、在圖示的寬度范圍內(nèi)，用勻強(qiáng)電場可使以初速度 vo垂直射入電場的 某種正離子偏轉(zhuǎn) 角，若改用垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，使該離子穿過 磁場時(shí)偏轉(zhuǎn)角度也為 ，則電場強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值為：B A.1：

26、cos B.vo：cos C.tg：1 D.1：sin 38、某同學(xué)家中電視機(jī)畫面的幅度偏小，維修的技術(shù)人員檢查后認(rèn)為是顯像管或偏轉(zhuǎn)線圈出了 故障，顯像管及偏轉(zhuǎn)線圈如圖所示，引起故障的原因可能是： 電子槍發(fā)射的電子數(shù)減小 加速電場的電壓過大 偏轉(zhuǎn)線圈的電流過小，偏轉(zhuǎn)磁場減弱 偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路，線圈匝數(shù)減小 以上故障可能的是：B A. B. C. D. 39、如圖甲所示，在空間存在一個(gè)變化的電場和一個(gè)變化的磁場，電場的方向水平向右（圖甲 中由 B 到 C） ，場強(qiáng)大小隨時(shí)間變化情況如圖乙所示；磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面、大小隨時(shí) 間變化情況如圖丙所示。在 t=1s 時(shí)，從 A 點(diǎn)沿 AB 方向（垂

27、直于 BC）以初速度 v0射出第一個(gè) 粒子，并在此之后，每隔 2s 有一個(gè)相同的粒子沿 AB 方向均以初速度 v0射出，并恰好均能擊 中 C 點(diǎn)，若 ABBC=l，且粒子由 A 運(yùn)動(dòng)到 C 的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于 1s。不計(jì)空氣阻力，對(duì)于各粒 子由 A 運(yùn)動(dòng)到 C 的過程中，以下說法正確的是 （ BCD ） A.電場強(qiáng)度 E0和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0的大小之比為 3 v0：1 B.第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為 1：2 t/s 丙 B0 B 02468t/s 乙 E0 E 02468 甲 C A B v0 9 C.第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為 :2 D.第一個(gè)粒子和第二個(gè)粒子通過 C

28、 的動(dòng)能之比為 1：5 40、為了科學(xué)研究的需要，常常將質(zhì)子()和 粒子（）等帶電粒子貯存在圓環(huán)狀空腔 1 1H 4 2He 中，圓環(huán)狀空腔置于一個(gè)與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場（偏轉(zhuǎn)磁場）中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。如果 質(zhì)子和 粒子在空腔中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡相同（如圖中虛線所示） ，偏轉(zhuǎn)磁場也相同。比較質(zhì) 子和 粒子在圓環(huán)狀空腔中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 EH和 E、運(yùn)動(dòng)的周期 TH和 T的大小，則：A A.EHE，THT B.EHE，THT C.EHE，THT D.EHE，THT 41、如圖所示，在 x 軸上方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)電子（質(zhì)量為m，電荷量為 q）從x軸上的O點(diǎn)以速度v斜向上射入磁場中

29、，速度方向與x軸的夾角為 45并與磁場方向 垂直.電子在磁場中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，從x軸上的P點(diǎn)射出磁場. 則：AC A.電了在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 qB m 2 B.電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 qB m C.OP兩點(diǎn)間的距離為 qB mv2 D.OP 兩點(diǎn)間的距離為 qB mv2 42、如圖甲所示，一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子，不計(jì)mq 重力。在點(diǎn)以某一初速度水平向左射入磁場區(qū)域，沿曲線a 運(yùn)動(dòng)，、都是半徑為的圓弧。粒子在每段圓abcdabbccdR 弧上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都為 。規(guī)定由紙面垂直向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為正，t 則磁場區(qū)域三部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨變化的關(guān)系可能是乙圖中的 CBx 43、在光滑水平桌面上

30、，平放一根兩端封閉的內(nèi)壁光滑的真空玻璃管，管長 為 L，管中一端放有一個(gè)質(zhì)量為 m、帶電荷量為 q 的小球，此空間存在著垂 10 直桌面向下的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B?，F(xiàn)在給玻璃管施一平行桌面垂直管子的力，維持管子在 桌面上以速度 v 作勻速平動(dòng)，小球從管的一端開始向另一端運(yùn)動(dòng)，下述判斷正確的是：ABC A.小球相對(duì)管子作勻加速運(yùn)動(dòng) B.小球相對(duì)桌面作類平拋運(yùn)動(dòng) C.小球到達(dá)另一端的時(shí)間為 D.小球受到的洛侖茲力大小恒為 qvB mL2 qvB 44、如圖所示是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為 R=10cm 的圓柱桶 內(nèi)有 B=1104T 的勻強(qiáng)磁場，方向平行于軸線，在圓柱桶內(nèi)某一直徑兩

31、端開有 P、Q 兩個(gè)小孔，其中 P 孔作為入射孔，離子束以不同角度入射，最后有不同速 度的離子束從 Q 孔射出，現(xiàn)有一離子源發(fā)射荷質(zhì)為 21011C/kg 的陽離子，且粒 子束中速度分布連續(xù)，當(dāng)角 =45時(shí)，出射離子速度 v 的大小是： B A. 8 102 m/s B.2 6 102 m/s C.2 8 102 m/sD.4 6 102 m/s 45、如圖所示，一個(gè)帶少量正電的小球沿著光滑、水平、絕緣的桌面向右運(yùn)動(dòng)， 其速度方向垂直于一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場，小球飛離桌面邊緣后最后落到水 平地板上設(shè)其在空中飛行時(shí)間為 t1，水平射程為 s1，著地時(shí)速率為 v1撤去 磁場，其余條件不變，小球飛行

32、時(shí)間為 t2，水平射程為 s2，著地時(shí)速率為 v2， 若不計(jì)空氣阻力，則以下答案中正確的是：A B D A. B. C. D. 12 ss 12 tt 12 vv 12 vv 46、長為 l 的水平板間，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度 為 B，板間距離也為 l，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為 m，電荷量為 q 的帶正電粒子 （不計(jì)重力） ，從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度 v 水平射入磁場，欲使 粒子不打在極板上，可采用的辦法是： B A.使粒子的速度 B.使粒子的速度/4vBqlm5/4vBqlm C.使粒子的速度 D.使粒子的速度vBqlm/45/4BqlmvBqlm 47、粒子甲

33、的質(zhì)量與電荷量分別是粒子乙的 4 倍與 2 倍，兩粒子均帶正電讓 它們在勻強(qiáng)磁場中同一點(diǎn)以大小相等、方向相反的速度開始運(yùn)動(dòng)已知磁場方向垂直紙面向 里 以下四個(gè)圖中，能正確表示兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是：A 48、如圖所示，長方形 abcd 長 ad = 0.6m，寬 ab = 0.3m，O、e 分別是 ad、bc 的中點(diǎn)，以 ad 為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（邊界上無磁場） ，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B = 0.25T一群不 計(jì)重力、質(zhì)量、電荷量的帶電粒子以速度 7 3 10 kgm 3 2 10 Cq ，沿垂直 ad 方向且垂直于磁場射入磁場區(qū)域:D 2 5 10 m/sv A.從 Od 邊射入的粒

34、子，出射點(diǎn)全部分布在 Oa 邊 B.從 aO 邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在 ab 邊 11 C.從 Od 邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在 Oa 邊和 ab 邊 D.從 aO 邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在 ab 邊和 be 邊 49、如圖所示，兩個(gè)半徑相同的半圓形光滑軌道置于豎直平面內(nèi)，左右兩端點(diǎn)等高，分別處于 沿水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中.兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止 釋放.M、N 為軌道的最低點(diǎn)，則下列說法中正確的是：BD A.兩個(gè)小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度 vMFN C.小球第一次到達(dá) M 點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá) N 點(diǎn)的時(shí)間 D.在磁場中小球能到達(dá)軌道另一端最高處，

35、在電場中小球不能 到達(dá)軌道另一端最高處 50、質(zhì)量為 m，電荷量為 q 的微粒以速度 v 與水平方向成 角從 O 點(diǎn)進(jìn)入方向如圖的正交的 勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場組成的混合場區(qū)，該微粒在電場力、磁場力和重力的共同作用下，恰好沿 直線運(yùn)動(dòng)到 A。下列說法中正確的是： C A.該微粒可能帶正電荷也可能帶負(fù)電荷 B.微粒從 O 到 A 的運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng) C.該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 mg/(qvcos) D.該電場的場強(qiáng)為 Bvcos 51、如圖所示，勻強(qiáng)磁場的邊界為直角三角形 abc，一束帶正電的粒子 以不同的速度 v 沿 bc 從 b 點(diǎn)射入磁場，不計(jì)粒子的重力，關(guān)于粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)情況下列

36、說法中正確的是：C A.入射速度越大的粒子，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長 B.入射速度越大的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡越長 C.從 ab 邊出射的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等 D.從 ac 邊出射的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等 52、帶電粒子以速度沿方向射人橫截面為正方形的區(qū)域，、vCBC 均為該正方形兩邊的中點(diǎn)，如圖所示，不計(jì)粒子的重力。當(dāng)區(qū)域內(nèi)有B 豎直方向的勻強(qiáng)電場時(shí)，粒子從點(diǎn)飛出，所用時(shí)間為；當(dāng)區(qū)域內(nèi)EA 1 t 有垂直紙面向里的磁場感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場時(shí)，粒子也從點(diǎn)飛BA 出，所用時(shí)間為，下列說法正確的是：AD 2 t A. B. C. D. 12 tt 12 tt 4 5 E v B 5 4 E v B 53、如圖所示，

37、勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場邊界 d 點(diǎn)垂直于磁場方向射 入，沿曲線 dpa 打到屏 MN 上的 a 點(diǎn)，通過 pa 段用時(shí)為 t若該微粒經(jīng)過 p 點(diǎn)時(shí)，與一個(gè)靜止 的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個(gè)新微粒，最終打到屏 MN 上，兩個(gè)微粒所受 重力均忽略新微粒運(yùn)動(dòng)的：D A.軌跡為 pb，至屏幕的時(shí)間將小于 t B.軌跡為 pc，至屏幕的時(shí)間將大于 t C.軌跡為 pb，至屏幕的時(shí)間將等于 t D.軌跡為 pa，至屏幕的時(shí)間將大于 t 54、如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向 A O v EB B M E N +q+q O 12 下的勻強(qiáng)電場。一帶電粒子 a（

38、不計(jì)重力）以一定的初速度由左邊界的 O 點(diǎn)射入磁場、電場區(qū) 域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的 O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電 場不變，另一個(gè)同樣的粒子 b（不計(jì)重力）仍以相同初速度由 O 點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出， 則粒子 b： C A.穿出位置一定在 O點(diǎn)下方 B.穿出位置一定在 O點(diǎn)上方 C.運(yùn)動(dòng)時(shí)，在電場中的電勢能一定減小 D.在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能一定減小 55、圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意力。帶電粒子被加速電場加速后， 進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的 強(qiáng)度分別為 B 和 E。平板 S 上有可讓粒子通過的狹縫 P 和記錄粒子 位置的膠片 A1A2

39、。平板 S 下方有強(qiáng)度為 B0的勻強(qiáng)磁場。下列表述正確的是：ABC A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具 B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外 C.能通過狹縫 P 的帶電粒子的速率等于 E/B D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫 P，粒子的荷質(zhì)比越小 56、醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測通過 動(dòng)脈的血流速度。電磁血流計(jì)由一對(duì)電極 a 和 b 以及磁極 N 和 S 構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的。使用時(shí)，兩電極 a、b 均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場方向和血流速 度方向兩兩垂直，如圖所示。由于血液中的正負(fù)離子隨血 流一起在磁場中運(yùn)動(dòng)，電極 a、b 之間會(huì)有微小電勢差。在 達(dá)到平衡時(shí)，血

40、管內(nèi)部的電場可看作是勻強(qiáng)電場，血液中 的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次監(jiān)測中， 兩觸點(diǎn)的距離為 3.0mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢差為 160V，磁感應(yīng)強(qiáng)度的 大小為 0.040T。則血流速度的近似值和電極 a、b 的正負(fù)為：A A.1.3m/s，a 正、b 負(fù) B.2.7m/s ， a 正、b 負(fù) C.1.3m/s，a 負(fù)、b 正 D.2.7m/s ， a 負(fù)、b 正 57、回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示.它的核心部分是兩個(gè) D 形金屬盒，兩 盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)電場，使帶電粒子每次通 過窄縫都得到加速。兩盒放在勻

41、強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子在磁場中做圓周 運(yùn)動(dòng)，通過兩盒間的窄縫時(shí)反復(fù)被加速，直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過特殊裝置被引出。如果 用同一回旋加速器分別加速氚核（）和 粒子（）比較它們所加H 3 1 eH 4 2 的高頻交流電源的周期和獲得的最大動(dòng)能的大小，有:B A.加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能也較大 B.加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能較小 C.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能也較小 D.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能較大 B a b NS 血流 測 電 勢 差 13 58、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心

42、部分是分別與高頻 交流電源兩極相連接的兩個(gè) D 形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期 性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩 D 形金屬盒 處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示。設(shè) D 形盒半徑為 R。若 用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，高頻交流 電頻率為 f。則下列說法正確的是：AB A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過 2fR B.質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關(guān) C.只要 R 足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值 D.不改變 B 和 f，該回旋加速器也能用于加速 粒子 59、電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電液體(如污水)在管中的流量(在單位時(shí)間內(nèi)通過

43、管內(nèi)橫截 面的流體的體積)。為了簡化，假設(shè)流量計(jì)是如圖 1628 所示的橫截面為長方形的一段管道， 其中空部分的長、寬、高分別為圖中的 a、b、c 流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連接(圖中 虛線)。圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料。 現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感強(qiáng)度 B 的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于前 后兩面。當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、 下兩表面分別與一串接了電阻 R 的電流表的兩端連接，I 表示測 得的電流值。已知流體的電阻率為 ，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則可 求得流量為：A A. B. C. D.) a c bR( B I ) c b aR( B I ) b a

44、cR( B I ) a bc R( B I 60、某制藥廠的污水處理站的管道中安裝了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長、 寬、高分別為 a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下底面方向加磁感 應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場，在前后兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極， 當(dāng)含有大量正負(fù)離子（其重力不計(jì)）的污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝 置時(shí)，利用電壓表所顯示的兩個(gè)電極間的電壓 U，就可測出污水流量 Q（單位時(shí)間內(nèi)流出的污水體積） 則下列說法正確的是：AC A.后表面的電勢一定高于前表面的電勢，與正負(fù)哪種離子多少無關(guān) B.若污水中正負(fù)離子數(shù)相同，則前后表面的電勢差為零 C.流量 Q 越大，兩個(gè)電極間的電

45、壓 U 越大 D.污水中離子數(shù)越多，兩個(gè)電極間的電壓 U 越大 61、質(zhì)量為 m、帶電荷量為+q 的小物塊放在斜面上，斜面的傾角為， 物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，設(shè)整個(gè)斜面置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的 勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，斜面足夠長，則物體向下滑動(dòng)能達(dá)到的最大速度 vm是多少？ 解：物體受力情況如答圖所示，當(dāng)重力的下滑分量等于摩擦力時(shí)，物體處 于平衡狀態(tài)，此時(shí)速度達(dá)到最大，正壓力為由二力平衡條 m cosmgqv B 件，可解得 m sin(cos)mgmgqv B m (sincos)mg v qB 14 62、一細(xì)棒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中，棒與磁場垂直，磁場 方向水平向紙內(nèi)，如圖

46、所示，棒上套一個(gè)可在其上滑動(dòng)的帶負(fù)電的小 球 C，小球質(zhì)量為 m，電荷量為 q，球與棒間動(dòng)摩擦因數(shù)為，讓小 球從棒上端由靜止下滑，求： （1）小球的最大加速度； （2）小球的最大速度； 解：（1）當(dāng)帶電小球開始下滑后，受到重力 mg、洛倫茲力 FB、 絕緣棒的支承力 FN和摩擦力 Ff的作用，如答圖所示 隨著下滑速度 v 增大，洛倫茲力增大，棒對(duì)球的支承力 B FBqv FN減小，摩擦力 ，下滑加速度增大；當(dāng)支承力 FN = 0 Nf FF N sinmgF a m 時(shí)，F(xiàn)f = 0，加速度 a 達(dá)最大值，即 FN = 0（即 Ff = 0）是小球具有最大加速度的臨界條件，根 據(jù)這個(gè)條件可得

47、m sinag （2）小球達(dá)最大加速度后，雖然加速度變小，但速度還在增加， 當(dāng)其速度達(dá)到一定值后，棒對(duì)球的壓力變?yōu)樾毕蛳?，如答圖所示，隨著 ，小球的加速度為零是小球具有最大速 BNf vFFFa 度的臨界條件 當(dāng) a = 0 時(shí)，小球開始做勻速直線運(yùn)動(dòng) m vv 根據(jù)平衡條件是，由此解得sin f mgF Nf FF Nm cosmgFBqv m (sincos )mg v Bq 63、如圖，一根絕緣細(xì)桿固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的水平勻強(qiáng)磁場中，桿和磁場垂直，與水平 方向成 角。桿上套一個(gè)質(zhì)量為 m、電量為+q 的小球。小球 與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。從 A 點(diǎn)開始由靜止釋放小球， 使小球沿桿

48、向下運(yùn)動(dòng)。設(shè)磁場區(qū)域很大，桿很長。已知重力 加速度為 g。求： （1）定性分析小球運(yùn)動(dòng)的加速度和速度的變化情況； （2）小球在運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度的大??； （3）小球在運(yùn)動(dòng)過程中最大速度的大小。 解：（1）先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)， 最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 （3 分） +q m B A 圖 1 F mg 15 （2）當(dāng)桿對(duì)小球的彈力為零時(shí)，小球加速度最大。 小球受力如圖 1 所示 根據(jù)牛頓第二定律 mgsin = ma （3 分） 求出 a = gsin （2 分） （3）當(dāng)小球所受合力為零時(shí)，速度最大，設(shè)最大速度為 vm 小球受力如圖 2 所示 （2 分） 根據(jù)平衡條

49、件 qvmB N + mgcos （2 分） mgsin f （2 分） 滑動(dòng)摩擦力 f N （1 分） 求出 （2 分） Bq mg vm )cos(sin 64、如圖所示，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 B = 0.60T磁場內(nèi)有一塊平面感光板 ab，板一與磁場方向平行在距 ab 的距離為 l = 16cm 處， 有一個(gè)點(diǎn)狀的放射源 S，它向各個(gè)方向發(fā)射粒子，粒子的速度都是已 6 3.0 10 m/sv 知粒子的電荷與質(zhì)量之比現(xiàn)在只考慮在圖紙平面中運(yùn)動(dòng)的粒子，求 ab 7 5.0 10 C/kg q m 上被粒子打中的區(qū)域的長度 解：如答圖所示，、分別為粒子

50、的邊界軌跡線 1 SP 2 SP 由圖中幾何關(guān)系得 22 1 ()NPRlR 再考慮 N 的右側(cè)任何粒子在運(yùn)動(dòng)中離 S 的距離不可 能超過 2R，以 2R 為半徑、S 為圓心作圓，交 ab 于 N 右側(cè)的 P2點(diǎn)，此即右側(cè)能打到的最遠(yuǎn)點(diǎn) 由圖中幾何關(guān)系得 22 2 (2 )NPRl 所求長度為 1212 PPNPNP 代入數(shù)值得 12 20cmPP 65、如圖所示，一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向 垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在ad F mg N 圖 2 f ab cd O v0 16 邊中點(diǎn)O，方向垂直磁場向里射入一速度方向跟ad邊夾角 = 30、大小為v0的帶正電粒 子，

51、已知粒子質(zhì)量為m，電量為q，ad邊長為L，ab邊足夠長，粒子重力不計(jì)， 求：（1）粒子能從ab邊上射出磁場的v0大小范圍. （2）如果帶電粒子不受上述v0大小范圍的限制，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間. 答案：（1） m qBL 3 v0 m qBL （2） qB m 5 解：（1）若粒子速度為v0，則qv0B = R v m 2 0 ，所以有R = qB mv0 ， 設(shè)圓心在O1處對(duì)應(yīng)圓弧與ab邊相切，相應(yīng)速度為v01，則R1R1sin = 2 L ， 將R1 = qB mv01 代入上式可得，v01 = m qBL 3 類似地，設(shè)圓心在O2處對(duì)應(yīng)圓弧與cd邊相切，相應(yīng)速度為v02，則R2R2

52、sin = 2 L ， 將R2 = qB mv02 代入上式可得，v02 = m qBL 所以粒子能從ab邊上射出磁場的v0應(yīng)滿足 m qBL 3 v0 m qBL （2）由t =T 2 及T = qB m 2 可知，粒子在磁場中經(jīng)過的弧所對(duì)的圓心角越長，在磁場 中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也越長。由圖可知，在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑rR1時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，弧所對(duì)圓心 角為（22） ， 所以最長時(shí)間為t = qB m)22( = qB m 5 66、如圖所示，在 xOy 平面內(nèi)有一個(gè)半徑 r = 3cm 的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B = 0.2T， 方向垂直于紙面向外，比荷為的正離子從坐標(biāo)原點(diǎn) O 以速 8 /1

53、 10 C/kgq m 度沿 y 方向進(jìn)入磁場中 6 1 10 m/sv （1）當(dāng)磁場區(qū)圓心位于不同位置時(shí)正離子射出磁場時(shí)偏轉(zhuǎn)角度大小也不同， 求該偏轉(zhuǎn)角可達(dá)到的最大值； （2）如果改變磁場區(qū)半徑 r，正離子射出磁場時(shí)偏轉(zhuǎn)角大小也將不同，要使 正離子以最大偏角飛離磁場后可穿過 x 軸，求 r 的取值范圍 解：（1）正離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力為向心力，設(shè)軌跡 17 半徑為 R，則， 2 mv qvB R 5cmR 當(dāng)偏轉(zhuǎn)角有最大時(shí)，離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡長度最大，即圓形磁場的直徑為兩圓的公 共弦設(shè)最大偏轉(zhuǎn)角為，則 3 sin 25 r R 2arcsin0.674 （2）當(dāng)，v 與

54、x 軸的夾角大于 0，離子即能通過 x 軸， 90 2 sin 22 r R 5 2 cm 2 r 67、一帶電質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為 m，電荷量為 q，以平行于 Ox 軸的速度 v 從 y 軸上的 A 點(diǎn)射入圖中第一象限所示的區(qū)域?yàn)榱耸乖撡|(zhì)點(diǎn)能從 x 軸上 的 B 點(diǎn)以垂直于 Ox 軸的速度 v 射出，可在第一象限中適當(dāng)?shù)牡胤郊右?個(gè)垂直于 xOy 平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場若此磁場僅分布一 個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，示這個(gè)圓形磁場區(qū)域的最小半徑 （重力忽略不計(jì)） 解：因?yàn)殡姾捎姓?、?fù)兩種可能性，磁場也有垂直于紙面向外和向里兩 種可能性，所以粒子從 A 到 B 也有兩種可能的繞行方向，如答圖所示 （1）當(dāng)

55、粒子沿順時(shí)針方向繞行時(shí)，偏轉(zhuǎn)有為 90，即質(zhì)點(diǎn)在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡為圓周的 1/4，射入方向與射出方向均應(yīng)與圓周（虛線所示）相切，過這兩個(gè)切點(diǎn) M、N 作入射和出射 方向的垂線，其交點(diǎn)即為圓心（如答圖甲所示） 該粒 O 子在磁場內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡就是以為圓心、為半徑 O mv R qB 的一段圓弧 MN（虛線所示） ，在通過 M、N 兩點(diǎn)所在圓周 中，以 MN 為直徑的圓周最小，所以磁場的最小半徑為 min 122 222 mv rMNR qB （2）當(dāng)粒子沿逆時(shí)針方向繞行時(shí)，偏轉(zhuǎn)角為 270，如答圖乙所示因?yàn)?M、N 兩點(diǎn)應(yīng)位 于磁場的邊界上，MN 弧必然在磁場內(nèi)，所以最小半徑就是弧 MN 的半徑，

56、即 min r 因?yàn)?，所以磁場的最小半徑?mv R qB min r min r min 2 2 mv r qB 68、如圖所示，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、帶電荷量 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，隨后該粒子 以垂直于 A2A4的方向經(jīng)過圓心 O 進(jìn)區(qū)，最后再從 A4處射出磁 場已知該粒子從射入到射出磁場所用的時(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） 18 解：設(shè)粒子的入射速度為 v，已知粒子帶正電，

57、故它在磁場中先順時(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 分別表示磁場區(qū)和區(qū)中磁 感應(yīng)強(qiáng)度，軌道半徑和周期 ， 2 1 1 v qvBm R 2 2 2 v qvBm R 1 1 1 22Rm T vqB 2 2 2 22Rm T vqB 設(shè)圓形區(qū)域的半徑為 r如答圖所示，已知帶電粒子過圓心且垂直 A2A4進(jìn)入?yún)^(qū)磁場，連 接 A1A2，A1OA2為等邊三角形，A2為帶電粒子在區(qū)磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心，其軌道的半徑 1122 RA AOAr 圓心角，帶電粒子在區(qū)磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 12 60A A O 11 1 6 tT 帶電粒子在區(qū)磁場中運(yùn)

58、動(dòng)軌跡的圓心在 OA4的中點(diǎn)，即 2 1 2 Rr 在區(qū)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 22 1 2 tT 帶電粒子從射入到射出磁場所用的總時(shí)間 12 ttt 由以上各式得， 1 5 6 m B qt 2 5 3 m B qt 69、如圖所示，M、N 為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，S1、S2為板上正對(duì)的小孔，N 板 右側(cè)有兩個(gè)寬度均為 d 的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B，方向分別垂直于紙面向外和 向里，磁場區(qū)域右側(cè)有一個(gè)熒光屏，取屏上與 S1、S2共線的 O 點(diǎn)為原點(diǎn)，向上為正方向建立 x 軸，M 板左側(cè)電子槍發(fā)射出的熱電子經(jīng)小孔 S1進(jìn)入兩板間，電子的質(zhì)量為 m，電荷量為 e， 初速度可以忽略

59、 （1）當(dāng)兩板間電勢差為 U0時(shí)，求從小孔 S2射出的電子的速度 v0； （2）兩金屬板間電勢差 U 在什么范圍內(nèi)，電子不能穿過磁場區(qū)域而打不到熒光屏上； （3）若電子能夠穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上，在圖上定性地畫出電子運(yùn)動(dòng)的軌跡； （4）求電子打到熒光屏上的位置坐標(biāo) x 和金屬板是電勢差 U 的函數(shù)關(guān)系 解：（1）根據(jù)動(dòng)能定理，得 ， 2 00 1 2 eUmv 由此即可解得 0 0 2eU v m （2）欲使電子不能穿過磁場區(qū)域而打不到熒光屏上，應(yīng)有 19 ， mv rd eB 而 ， 2 1 2 eUmv 由此即可解得 22 2 d eB U m （3）電子穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上時(shí)運(yùn)

60、動(dòng)的軌跡 如答圖所示 （4）若電子在磁場區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為 r，穿過磁場區(qū)域打到熒光屏上的位置 坐標(biāo)為 x，則由圖中的軌跡圖可得 22 22xrrd 注意到 和 mv r eB 2 1 2 eUmv 所以，電子打到熒光屏上的位置坐標(biāo) x 和金屬板間電勢差 U 的函數(shù)關(guān)系為 22 222 2 ( 22) 2 d eB xemUemUd e BU eBm 70、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，如圖所示。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場邊界與 x 軸的交點(diǎn) A 處 以速度 v 沿x 方向射入磁場，它恰好從磁場邊界的交