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1 单选题 · 6 分

质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速度率经小孔S垂直进入均强磁场,运行的半圆轨迹如图2种虚线所示,下列表述正确的是

AM带负电,N带正电

BM的速度率小于N的速率

C洛伦磁力对M.N做正功

DM的运行时间大于N的运行时间

1 单选题 · 6 分

图中a,b,c,d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是

A向上

B向下

C向左

D向右

1 简答题 · 20 分

对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。

(1)一段横截面积为S、长为l的直导线,单位体积内有n个自由电子,电子电量为e。该导线通有电流时,假设自由电子定向移动的速率均为V。

(a)求导线中的电流I

(b)将该导线放在匀强磁场中,电流方向垂直于磁感应强度B,导线所受安培力大小为F,导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F,推导F=F。

(2)正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略;其速率均为V,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。利用所学力学知识,导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。

1 单选题 · 3 分

1.如图,a是竖直平面P上的一点,P前有一条形磁铁垂直于P,且S极朝向a点,P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a点。在电子经过a点的瞬间。条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()

A向上

B向下

C向左

D向右

1 简答题 · 20 分

如图所示,固定的半圆形绝缘光滑轨道置于正交的匀强电场和匀强磁场叠加的区域中。轨道半径为R,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,电场强度为E,方向水平向左。

(1)一个质量为m的小球(可视为质点)放在轨道上的C点恰好处于静止,圆弧半径OC与水平直径AD的夹角为α(sinα=0.8,cosα=0.6)。求小球所电荷量;试说明小球带何种电荷并陈述理由。

(2)如果将小球从A点由静止释放,小球在圆弧轨道上运动时,对轨道的最大压力是多少?

(3) 若将小球从A点由静止释放,小球沿圆弧轨道运动到最低点时,与另一个质量也为m且静止在O点正下方P点的不带电小球(可视为质点)发生碰撞,设碰撞过程历时可以忽略且无机械能损失也无电荷转移。两小球在运动过程中始终没有脱离圆弧轨道。求第一次碰撞后到第二次碰撞前,两小球在圆弧轨道上上升的最大高度各是多少?

1 单选题 · 6 分

如图所示,洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈,它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体,电子枪在加速电压下发射电子,电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子,给励磁线圈通电后,能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流,下列说法正确的是

A增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径不变

B增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径变小

C增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径不变

D增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径变小

1 单选题 · 6 分

如图所示,在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为B=B0+kt,其中B0、k为正的常数。在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管,将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放,不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场,则下列说法正确的是

A从上往下看,小球将在管内沿顺时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为2qkπr

B从上往下看,小球将在管内沿逆时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为2qkπr

C从上往下看,小球将在管内沿顺时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为qkπr2

D从上往下看,小球将在管内沿逆时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为qkπr2

1 多选题 · 6 分

狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布,距离它r处的磁感应强度大小为B=(k为常数).磁单极子S的磁场分布如图甲所示,它与如图乙所示负点电荷Q的电场分布相似.假设磁单极子S和负点电荷Q均固定,有一带电小球分别在S和Q附近做匀速圆周运动,则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是

A若小球带正电,其运动轨迹平面可在S正上方,如图甲所示

B若小球带正电,其运动轨迹平面可在Q正下方,如图乙所示

C若小球带负电,其运动轨迹平面可在S正上方,如图甲所示

D若小球带负电,其运动轨迹平面可在Q正下方,如图乙所示

1 多选题 · 6 分

20.狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图甲所示),距离它r处的磁感应强度大小为(k为常数),其磁场分布与负点电荷Q的电场(如图乙所示)分布相似。现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定,有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动。则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是(   )

A若小球带正电,其运动轨迹平面可在S的正上方,如图甲所示

B若小球带正电,其运动轨迹平面可在Q的正下方,如图乙所示

C若小球带负电,其运动轨迹平面可在S的正上方,如图甲所示

D若小球带负电,其运动轨迹平面可在Q的正下方,如图乙所示

1 多选题 · 6 分

16.如图所示,空间有一垂直纸面的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速放置一质量为0.1kg、电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。t=0时对木板施加方向水平向左,大小为0.6N恒力,g取10m/s2。则(   )

A木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动

B滑块开始做加速度减小的变加速运动,最后做速度为10m/s匀速运动

C木板先做加速度为2m/s2匀加速运动,再做加速度增大的运动,最后做加速度为3m/s2的匀加速运动

Dt=5s后滑块和木板开始有相对运动

下一知识点 : 带电粒子在匀强磁场中的运动
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