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所以磁場(chǎng)區(qū)域半徑滿足【查看更多】

勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域由一個(gè)半徑為R的半圓和一個(gè)長(zhǎng)為2R,寬為R/2 的矩形組成，磁場(chǎng)的方向如圖所示。一束質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子（粒子間的相互作用和重力均不計(jì)）以速度v從邊界AN的中點(diǎn)P垂直于AN和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)中．問：

（1）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大時(shí)，粒子恰好從A點(diǎn)射出？

（2）對(duì)應(yīng)于粒子可能射出的各段磁場(chǎng)邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件？

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兩個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，這兩個(gè)圓的半徑都是r，圓心都在y軸上，兩圓相切，切點(diǎn)恰是原點(diǎn)O．兩圓內(nèi)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小相同，但方向相反，上面的沿-z方向，下面的沿+z方向，如圖所示．在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)放射源，放射出質(zhì)量為m、電量為-q的帶電粒子(重力不計(jì))，如果所有粒子都在xOy平面內(nèi)，初速度大小都是v₀，并且向各個(gè)方向的發(fā)射是均勻的．不計(jì)各粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的相互作用．

(1)調(diào)整磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度的大小，可以使得所有的粒子(除了沿-x方向運(yùn)動(dòng)的極少數(shù)粒子以外，下同)，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)后速度方向都互相平行，求這時(shí)的磁感強(qiáng)度B的值．

(2)在滿足上述條件的情況下，在x軸右方較遠(yuǎn)處與y軸平行的屏上接收到的粒子都位于與y軸平行的一條線段上，其中y=o到y(tǒng)=a間的區(qū)域內(nèi)的粒子數(shù)是全部粒子數(shù)的1/6，求a的值．

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兩個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，這兩個(gè)圓的半徑都是r，圓心都在y軸上，兩圓相切，切點(diǎn)恰是原點(diǎn)O．兩圓內(nèi)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小相同，但方向相反，上面的沿-z方向，下面的沿+z方向，如圖所示．在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)放射源，放射出質(zhì)量為m、電量為-q的帶電粒子(重力不計(jì))，如果所有粒子都在xOy平面內(nèi)，初速度大小都是v₀，并且向各個(gè)方向的發(fā)射是均勻的．不計(jì)各粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的相互作用．

(1)調(diào)整磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度的大小，可以使得所有的粒子(除了沿-x方向運(yùn)動(dòng)的極少數(shù)粒子以外，下同)，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)后速度方向都互相平行，求這時(shí)的磁感強(qiáng)度B的值．
(2)在滿足上述條件的情況下，在x軸右方較遠(yuǎn)處與y軸平行的屏上接收到的粒子都位于與y軸平行的一條線段上，其中y=o到y(tǒng)=a間的區(qū)域內(nèi)的粒子數(shù)是全部粒子數(shù)的1/6，求a的值．

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兩個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，這兩個(gè)圓的半徑都是r，圓心都在y軸上，兩圓相切，切點(diǎn)恰是原點(diǎn)O．兩圓內(nèi)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小相同，但方向相反，上面的沿-z方向，下面的沿+z方向，如圖所示．在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)放射源，放射出質(zhì)量為m、電量為-q的帶電粒子(重力不計(jì))，如果所有粒子都在xOy平面內(nèi)，初速度大小都是v₀，并且向各個(gè)方向的發(fā)射是均勻的．不計(jì)各粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的相互作用．

(1)調(diào)整磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度的大小，可以使得所有的粒子(除了沿-x方向運(yùn)動(dòng)的極少數(shù)粒子以外，下同)，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)后速度方向都互相平行，求這時(shí)的磁感強(qiáng)度B的值．

(2)在滿足上述條件的情況下，在x軸右方較遠(yuǎn)處與y軸平行的屏上接收到的粒子都位于與y軸平行的一條線段上，其中y=o到y(tǒng)=a間的區(qū)域內(nèi)的粒子數(shù)是全部粒子數(shù)的1/6，求a的值．

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如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．若在圓心O處有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子以初速度v垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)，則：
　�。�1）粒子要穿出磁場(chǎng)，它的速度v應(yīng)滿足什么條件?
　�。�2）穿出磁場(chǎng)所需時(shí)間應(yīng)滿足什么條件?

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一．單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分）。

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

B

C

A

D

C

B

A

D

二．多項(xiàng)選擇題（本題共6小題，每小題3分，共18分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）。

題號(hào)

11

12

13

14

15

16

答案

AD

BD

AD

ABC

AD

BCD

第Ⅱ卷

（實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題，共7題，共72分）

三．實(shí)驗(yàn)題(18分)

（1）0.730；8.0（8也給分）；。（前兩空分別為2分，第三空4分）

（2）l₁、l₃；l₁/l₃ （每空2分）

（3）①乙；② 9.4；③紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦阻力、空氣阻力。 (每空2分)

四．計(jì)算題：本題共6小題，共54分。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位。

18．（8分）分析和解：

（2）因?yàn)榻饘賶K勻速運(yùn)動(dòng)，所以

_{………………}（2分）

_…………_（2_分）

（2）撤去拉力后a==μg _………_（1_分）

a=4m/s²_{………（1}_分）

金屬塊在桌面上滑行的最大距離s = _………_（1_分）

=

s=0.5m_………_………_（1_分）

19.（8分）分析和解：（1）導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：

I==1.5A…………（3分）

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力：

F_安=BIL=0.30N…………（2分）

（3）導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力F₁= mg sin37º=0.24N

由于F₁小于安培力，故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f…………（1分）

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件

mg sin37º+f=F_安…………（1分）

解得：f=0.06N…………（1分）

20.（8分）分析和解：（1）帶電粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)速度為v，由動(dòng)能定理

　　　…………………①（1分）

進(jìn)入磁場(chǎng)后帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r

………………②（2分）

打到H點(diǎn)有　　　　………………………③（1分）

由①②③得　…………(1分)

（2）要保證所有粒子都不能打到MN邊界上，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)偏角小于90°，臨界狀態(tài)為90°，如圖所示，磁場(chǎng)區(qū)半徑

　　　　　　　　　　　　（2分）

　所以磁場(chǎng)區(qū)域半徑滿足　　　（1分）

21．（10分）分析和解：（1）木塊A在桌面上受到滑動(dòng)摩擦力作用做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，木塊A的加速度＝2.5m/s²……………………（1分）

設(shè)兩木塊碰撞前A的速度大小為v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，得

＝2.0m/s……………………………（2分）

（2）兩木塊離開桌面后均做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)木塊B離開桌面時(shí)的速度大小為v₂，在空中飛行的時(shí)間為t′。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：，s＝v₂t′…………………（2分）

解得：＝1.5m/s……………………………（1分）

（3）設(shè)兩木塊碰撞后木塊A的速度大小為v₁，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：

…………………………………（1分）

解得： =0.80m/s…………………………（1分）

設(shè)木塊A落到地面過(guò)程的水平位移為s′，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得

＝0.32m………………………（1分）

則木塊A落到地面上的位置與D點(diǎn)之間的距離＝0.28m ………（1分）

22．（10分）分析和解：（1）設(shè)電子經(jīng)電壓U₁加速后的速度為v₀，由動(dòng)能定理

e U₁=－0…………………………………………（2分）

解得 ………………………………..………（1分）

（2）電子以速度v₀進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，垂直于電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，加速度為a，電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量為y。由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

t=……………………………………………..……….（1分）