【正文】 示電子槍射出的電子，它的方向由紙內(nèi)垂直指向紙外，當(dāng)偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈中的電流方向如圖所示時(shí)，電子束應(yīng) ( ) B. D. ，讓閉合線(xiàn)圈 abcd 從高 h 處下落后，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在 bc邊開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)，到 ad 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的這一段時(shí)間內(nèi)，表示線(xiàn)圈運(yùn)動(dòng)的 v－ t圖像可能是下圖中的哪幾個(gè) ?( ) ，有 a、 b、 c、 d 四個(gè)帶等量的同種電荷，質(zhì)量滿(mǎn)足 ma＝ mb＜ mc＝ md 的離子，以不等的速度 va＜ vb＝ vc＜ vd進(jìn)入速度選擇器后有兩種離子從速度選擇器中射出，進(jìn)入 B2磁場(chǎng)，由此可判定 ( ) P1的是 a P2的是 b A1的是 c A2的是 d ，磁場(chǎng)方向垂直于它的運(yùn)動(dòng)平面，電場(chǎng)力恰好是磁場(chǎng)力的 3倍。 ,則半徑必相等 。許多質(zhì)量為 m 帶電量為 +q 的粒子，以相同的速率 v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向，由小孔 O射入磁場(chǎng)區(qū)域。 已知液滴在此區(qū)域中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 R＝ ___________ 1題圖 2題圖 3題圖 6題圖 ，質(zhì)量為 m，帶電量為 +q的粒子，從兩平行電極板正中央垂直電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)以速度 v 飛入，已知兩板間距為 d，磁感強(qiáng)度為 B，這時(shí)粒子恰能直線(xiàn)穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域 (不計(jì)重力 )。若測(cè)得管壁內(nèi) a、 b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 U，則管中液體的流量 Q＝ ___________m3/S ，則質(zhì)子和α粒子的動(dòng)量之比為 ___________，加速度之比為 _________，周期之比為 __________ ，國(guó)外某大學(xué)做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：有一個(gè)圓筒形超導(dǎo)磁體，其中心部位有一個(gè)直徑為 5cm的空洞，把水放入空洞中 ，然后讓磁體產(chǎn)生 21T的磁場(chǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)水在空中懸浮了起來(lái)。 ，在光滑水平桌面上，有兩根彎成直角的相同金屬棒，它們的 一端均可繞固 定轉(zhuǎn)動(dòng)軸 O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端 b互相接觸，組成一個(gè)正方 形線(xiàn)框，正方形線(xiàn)框每邊長(zhǎng)度均為 l，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直桌面向下?，F(xiàn)測(cè)得液體 a、 b 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 U,求管內(nèi)導(dǎo)電液體單位時(shí)間的流量 Q。若不考慮電子的重力，且熒光屏球面的曲率半徑 很大，可以近似視為平面。 霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛侖茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場(chǎng)，橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倉(cāng)茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩面之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。 圖 5610 B I d h 圖 5611 赤誠(chéng)教育 高中物理題庫(kù) 第 15 頁(yè) （ 4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為neK 1?，其中 n 代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)。試求這兩種離子的荷質(zhì)比。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為 的高溫、高速電離氣體沿導(dǎo)管向右流動(dòng)，并通過(guò)專(zhuān)用管道導(dǎo)出。 圖 5616 圖 5617 赤誠(chéng)教育 高中物理題庫(kù) 第 18 頁(yè) 11．核聚變反應(yīng)需要幾百萬(wàn)度以上的高溫，為把高溫條件下高速運(yùn)動(dòng)的離子約束在小范圍內(nèi)（否則不可能發(fā)生核反應(yīng)），通常采用磁約束的方法（托卡馬克裝置）。 （ 2）所有粒子不能穿越磁場(chǎng)的最大速度。如果該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后恰好又回到出發(fā)點(diǎn) S，則兩極之間的電壓 U 應(yīng)是多少？（不計(jì)重力，整個(gè)裝置在真空中。方向如圖，現(xiàn)在原點(diǎn) O 處有一靜止的中性粒子，突然分裂成兩個(gè)帶電粒子 a 和 b，已知 a 帶正電荷，分裂時(shí)初速度方向沿 x軸正方向。已知 ? 粒子的質(zhì)量為 m，電量為 2e，剩余核的質(zhì)量為 M，若衰變過(guò)程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，求： （ 1）衰變后的 ? 粒子的速度大??； （ 2）衰變過(guò)程中釋放的核能。 角，設(shè) P與 M的高度差 H為 。今有一電子從極板邊緣的 O 點(diǎn)以速度 v0沿 P、 Q 兩板間的中心線(xiàn)進(jìn)入并勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)穿過(guò)電容器，此后經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)又沿豎直方向進(jìn)入并勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)穿過(guò)電容器 M、 N 板間，穿過(guò)M、 N 板間電場(chǎng)后，再經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)又通過(guò) O點(diǎn)沿豎直方向進(jìn)入電容器 P、 Q 極板間，循環(huán)往復(fù)。 ab=cd=1cm， ad=bc=，共有 50匝，線(xiàn)圈兩邊所在位置 的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 特，已知線(xiàn)圈每轉(zhuǎn) 1176。角時(shí)，通入線(xiàn)圈的電流多大 ? 甲 乙 ，從陰極 K 發(fā)射的熱電子，通過(guò)加速電壓后，垂直射入寬為 L＝ 30厘米的勻 強(qiáng) 磁場(chǎng)中。 ?在只有電場(chǎng)時(shí)，沿初速度方向勻速，故 t=L/2v0（ L 為正方形邊長(zhǎng)） 沿電場(chǎng)方向： L= 221 tmqE 由以上兩式解得： E=qLmv208 在只有磁場(chǎng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌 跡如圖，設(shè)其軌道半徑 r，則 r2=（ 2L ） 2+（ Lr） 2 解得 r=5L/8 而 r=mv0/qB 得： B=8mv0/5Ql 即 E/B=5v0 1（ 1） a 粒子軌跡如圖 （ 2）設(shè)兩粒子電量分別為 qa、 qb，速度大小分別為 va、 vb 分裂時(shí)動(dòng)量守恒mava=mbvb=p ① 電荷守恒 qaqb=q ② 在 區(qū)域中粒子半徑 ③在 區(qū)域中粒子半徑 ④B R = pqBB R = pqB1 112 22 a b c d r L/2 赤誠(chéng)教育 高中物理題庫(kù) 第 27 頁(yè) 由③、④得 R R = 341 2 ⑤ 兩粒子相遇時(shí)在圖中 C點(diǎn)，粒子從分裂到相遇所用時(shí)間為 ta、 tb，且 ta=tb ⑥ t = 2 m qB + 2 mqB t = 2 m qB + m qB aa2a1bb1b2π π ⑦π π ⑧ 由⑥、⑦、⑧式得 2mB +2mB =2mB +mB mm =57a2a1b1b2ab⑨⑩ 1 （ 1）設(shè) X 核衰變時(shí)放出的 ? 粒子的速度為 v0，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 R，則由右圖可知 0 .5 / sin 3 0R L L? ? ? 又 2020 /eBv mv R? 所以 0 2/v eBL m? （ 2）設(shè)剩余核獲得的速度大小為 v，因衰變過(guò)程中動(dòng)量守恒，故有 0＝ mv0－ Mv 所以 2/v eBL M? 衰變過(guò)程中獲得的核能為 2202022E Mv mv?? 解得 2 2 22 mME e B L mM?? 1 （ 1） 在 N 點(diǎn)： qV1BEq=0 得 V1=E/B=2m/s 從 M 到 N： mgh+Wf= 2121mV0 得： Wf=6 103J （ 2）在 P 點(diǎn)： qV2Bcos450Eq=0 赤誠(chéng)教育 高中物理題庫(kù) 第 28 頁(yè) 得 V2=2 2 m/s 并有 Eq=mg 從 M到 P： mgH+WfEqs= 2221mv0 得 s= 1 （ 1）由于油滴做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，且油滴受重力、電場(chǎng)力為恒力，所以洛侖茲力大小方向也是不變的，如圖 2所示．由于油滴所受洛侖茲力大小方向不變，所以其速度 v大小方向不變，應(yīng)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；由洛侖茲力的方向可判斷該油滴帶正電． （ 2）由平衡條件： qvBcosα＝ mg qE＝ mgtanα ?? cosqBmgv :解得 （ 3） M→ N，油滴受 qE＝ mgtanα做負(fù)功，重力功為零，洛侖茲力不做功． 根據(jù)動(dòng)能定理，有： ???????? ??????? c o sqB mgm21mv21mv21mv21t a nm g a 2N22N ???? t a nga2c osBq gmv 222 22N得 （ 1）因在電容器的極板間洛侖茲力與電場(chǎng)力大小相等，因此有： deUBev /0 ? 電子射出電容器后在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓周半徑為 R，根據(jù)洛侖茲力公式和向心力公式有 RmvBev 200 ? 要使電子能進(jìn)入 M、 N 板間，則應(yīng)滿(mǎn)足 dxdRxd ????? 222 解得 22232 2020 deUdm vxdeUdm v ???? （ 2）電子通過(guò)一個(gè)電容器的時(shí)間 01 /vlt ? 設(shè)電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 T，則有 0/2 vRT ?? 電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周的時(shí)間 eUdm vTt 02 2/ ??? 電子第一次返回到 O 點(diǎn)的時(shí)間 )(2)(2 0021 eUdm vvlttt ????? 赤誠(chéng)教育 高中物理題庫(kù) 第 29 頁(yè) 2 通過(guò)電場(chǎng)時(shí)，粒子受力： ||1 qdUEqF ?? 加速度： .,/10|| 2131 豎直向上smdUdm qUa ??? ? 穿出電場(chǎng)的時(shí)間： svLt 9011 105 ???? 豎直方向速度： v1=a1t1=5 104m/s 又由于 d=5cmS=10m，故粒子在電容器內(nèi)的 y 軸方向位移可不計(jì)． 在磁場(chǎng)中，粒子受洛侖茲力： F2=Bqv0 先假定粒子此時(shí)沿 x軸方向位移及分速度皆可忽略，即粒子沿著從電容器出射方向作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．因此 F2為恒力，方向與 x軸正方向平行． 由 F2 產(chǎn)生的附加速度： smmv lFtav / 402222 ???? 因?yàn)?v2與 v0數(shù)量級(jí)相差 了三位，故可忽略不計(jì)，也就是上述假定成立． 由此算出 x、 y 方向的位移： cmvSvtvx ??? cmvsvv lsvtvy ????? 22.? ＝ By M θ 1＝ 54 (2)Imax=Mmax/NBS=1 103(A)=(mA) (3)I2=M2/NBS= 103(A)=(mA) 24.(1)Ue=21 mv2 ∴ v= 2eU/m = 107m/s R=mv/eB= a=F/m=BeU/m= 1015m/s2 a=v2/R= 1015m/s2 (2)d=R 22 LR = 22 == 偏轉(zhuǎn)角為α =arcsinRL = =23176。 9． (1)nqU (2) 12nUmRq (3) 1 1 12 (1 )2 23mR qU n? ? ? ? ? 10.（！） pabF ?? (2) )(1 020blaRpbavBB a vEL????? (3) )(1 020blaRpbavBpa b vPL?????? 11.（ 1） (2) 12.(1)正電子逆時(shí)針 負(fù)電子順時(shí)針 （ 2） Bmv nde?2 sin ? 13. 1（ 1） amax=g （ 2） vmax=(mg+μ qE)/Bq 1（ 1）向紙里 （ 2） E/B=5v0 1（ 1）略 （ 2）2mB +2mB =2mB +mB mm = 57a2a1b1b2ab⑨⑩ 1（ 1） 0 2/v eBL m? （ 2） 2 2 22 mME e B L mM?? 1（ 1） 6 103J （ 2） s= 1（ 1）帶正電 （ 2）?? cosqBmgv :解得 （ 3） ???? t a nga2c osBq gmv 22222N得 （ 1） 22232 2020 deUdm vxdeUdm v ???? （ 2）)(2)(2 0021