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(2010年高考江苏卷)如图所示,在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,附加磁场区域的对称轴OO′与SS′垂直.abc三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场,它们的速度大小相等,b的速度方向与SS′垂直,ac的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为αβ,且αβ.三个质子经过附加磁场区域后能到达同一点S′,则下列说法中正确的有(  )

A三个质子从S运动到S′的时间相等
B.三个质子在附加磁场以外区域运动时,运动轨迹的圆心均在OO′轴上
C.若撤去附加磁场,a到达SS′连线上的位置距S点最近
D.附加磁场方向与原磁场方向相同
CD
洛伦兹力对粒子始终不做功,由于abc三个质子射入磁场时的速度大小相等,所以它们进入磁场后速度大小始终不变,显然弧长最长的c运动时间最长,a运动时间最短,选项A错;撤去附加磁场后三个质子均做匀速圆周运动,其中质子b轨迹为半圆,由于αβ,通过画图可看出a到达SS′连线上位置距S点最近,b到达SS′连线上的位置离S点最远,选项C正确;比较ab两质点,b在附加磁场中运动的弧长比a在附加磁场中运动的弧长长,但它们均从同一位置S′离开磁场,故附加区域合磁场磁感应强度比原磁场磁感应强度大,因此附加磁场方向与原磁场方向相同,选项D正确.由于附加磁场区域的合磁场磁感应强度比原磁场的强,附加区域质子运动半径小,故未进入附加磁场之前的圆心位置在OO′轴右方,从附加磁场出来后的圆心在OO′左侧(如图)选项B错误.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒悬停在空间范围足够大的匀强电场中,电场强度大小为E1.在t=0时刻,电场强度突然增加到E2=4.0×103N/C,场强方向保持不变.到t=0.20s时刻再把电场方向改为水平向右,场强大小保持不变.取g=10m/s2.求:
(1)原来电场强度E1的大小?
(2)t=0.20s时刻带电微粒的速度大小?
(3)带电微粒运动速度水平向右时刻的动能?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距m,导轨平面与水平面成角,上端连接阻值为的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度T.质量为kg、电阻为的金属棒,以初速度从导轨底端向上滑行,金属棒在安培力和一平行于导轨平面的外力的共同作用下做匀变速直线运动,速度-时间图像如图所示.设金属棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为.(m/s2),求:

(1)金属棒产生的感应电动势的最大值和电阻消耗的最大功率?
(2)当金属棒速度为向上3m/s时施加在金属棒上外力F的大小和方向?
(3)请求出金属棒在整个运动过程中外力随时间t变化的函数关系式.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)(2010·苏州模拟)质谱仪可测定同位素的组成.现有一束一价的钾39和钾41离子经电场加速后,沿着与磁场和边界均垂直的方向进入匀强磁场中,如图11所示.测试时规定加速电压大小为U0,但在实验过程中加速电压有较小的波动,可能偏大或偏小ΔU.为使钾39和钾41打在照相底片上的区域不重叠,ΔU不得超过多少?(不计离子的重力)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图1所示,匀强磁场的方向竖直向下.磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.试管在水平拉力F作用下向右匀速运动,带电小球能从管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确是   (  )
A.小球带负电
B.洛伦兹力对小球做正功
C.小球运动的轨迹是一条抛物线
D.维持试管匀速运动的拉力F应保持恒定

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

空间存在如图所示的匀强电场E和匀强磁场B.下面关于带电粒子在其中运动情况的判断,正确的是(   )

A.若不计重力,粒子做匀速运动
的方向可沿y轴正方向,也可沿y轴负方向
B.若不计重力,粒子可沿x轴正方向做匀加速直线运动
C.若重力不能忽略,粒子不可能做匀速直线运动
D.若重力不能忽略,粒子仍可能做匀速直线运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如图所示,足够长的光滑绝缘斜面与水平面的夹角为α(sinα=0.6),放在匀强电场和匀强磁场中,电场强度E="50" V/m,方向水平向左,磁场方向垂直纸面向外.一个电荷量为q=4×10-2C,质量m="0.40" kg的光滑小球,以初速度v0="20" m/s从斜面底端向上滑,然后又下滑,共经过3 s脱离斜面,求磁场的磁感应强度.(g取10 m/s2)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,xOy坐标系内有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,x<0区域内有匀强电场(图中未画出),y轴为电场右边界.磁场中放置一半径为R的圆柱形圆筒,圆心O1的坐标为(2R,0),圆筒轴线与磁场平行,现有范围足够大的平行电子束以速度v0从很远处垂直于y轴沿x轴正方向做匀速直线运动射入磁场区,已知电子质量为m,电荷量为e,不考虑打到圆筒表面的电子对射入磁场的电子的影响.

求:(1)x<0区域内的匀强电场的场强大小和方向;
(2)若圆筒外表面各处都没有电子打到,则电子初速度应满足什么条件?
(3)若电子初速度满足v0,则y轴上哪些范围射入磁场的电子能打到圆筒上?圆筒表面有电子打到的区域和圆筒表面没有电子打到的区域的面积之比是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在水平向左的匀强电场中,一根长为L且不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m带负电的小球,另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零。以下说法正确的是  
A.小球重力与电场力的关系是mg=Eq
B.小球重力与电场力的关系是Eq=mg
C.小球在B点时,细线拉力为T=2mg
D.在A处给小球一个数值为3mgL的动能,就能使小球恰在竖直面内做一完整的圆周运动

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同步练习册答案