（課標(biāo)人教版）《高考風(fēng)向標(biāo)》物理 第9章 磁場(chǎng)單元測(cè)試題

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1、磁場(chǎng)測(cè)試題 學(xué)校：＿＿＿＿＿　班級(jí)：＿＿＿　　學(xué)號(hào)：＿＿＿＿＿　分?jǐn)?shù)：＿＿＿＿＿＿＿ 時(shí)間120分鐘，滿分150分 第Ⅰ卷 選擇題（共48分） 一、選擇題：本大題共12小題。每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有一個(gè)或一個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。 1、我國(guó)第21次南極科考隊(duì)在南極觀看到了美麗的極光。極光是由來(lái)自太陽(yáng)的高能量帶電粒子流高速?zèng)_進(jìn)高空稀薄大氣層時(shí)，被地球磁場(chǎng)俘獲，從而改變?cè)羞\(yùn)動(dòng)方向，向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)，如圖1所示。這些高能粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與大氣分子或原子劇烈碰撞或摩擦從而激發(fā)大氣分子或原子，使其發(fā)出有一定特征的各

2、種顏色的光?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí)，向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)的這些高能粒子的旋轉(zhuǎn)半徑是不斷減少的，這主要與下列哪些因素有關(guān)？（ ） A、洛倫茲力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減少 B、空氣阻力做負(fù)功，使其動(dòng)能減少 C、南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng) D、太陽(yáng)對(duì)粒子的引力做負(fù)功 2、目前世界上正研究的一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，如圖4所示表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的粒子，而從整體來(lái)說(shuō)呈中性)沿圖中所示方向噴射入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就聚集了電荷．在磁極配置如圖中所示的情況下，下述說(shuō)法正確的是（ ） A．A板帶正電

3、 B．有電流從b經(jīng)用電器流向a C．金屬板A、B間的電場(chǎng)方向向下 D．等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是離子所受洛倫茲力大于所受電場(chǎng)力 3．如圖所示，在一個(gè)水平膠木圓盤上有一個(gè)帶負(fù)電荷的金屬塊P隨圓盤一起繞過(guò)Ο點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為ω．若在豎直方向加一向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，仍然保持P隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤依圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為ω′．則下面判斷正確的是（ ） A．金屬塊受到的磁場(chǎng)力方向指向圓心O　　 B．金屬塊受到的磁場(chǎng)力方向背離圓心O C．ω<ω′ 　　　　　　　　　　　　　　　　 D．ω>ω′ 4．如圖4所示，某一真空室內(nèi)充滿豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在豎直

4、平面內(nèi)建立坐標(biāo)系xoy，在y<0的空間里有與場(chǎng)強(qiáng)E垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，在y＞0的空間內(nèi)，將一質(zhì)量為m的帶電液滴（可視為質(zhì)點(diǎn)）自由釋放，此液滴則沿y軸的負(fù)方向，以加速度a =2g（g為重力加速度）作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)液滴運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，瞬間被安置在原點(diǎn)的一個(gè)裝置改變了帶電性質(zhì)（液滴所帶電荷量和質(zhì)量均不變），隨后液滴進(jìn)入y<0的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)．液滴在y<0的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（ ） A重力勢(shì)能一定是不斷減小 B電勢(shì)能一定是先減小后增大 C動(dòng)能不斷增大 D動(dòng)能保持不變 5、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩

5、個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)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(chǎng)中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說(shuō)法中正確的是 （ ） A．增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓 B．增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 C．減小狹縫間的距離 D．增大D形金屬盒的半徑 6．如圖6所示，兩個(gè)橫截面分別為圓和正方形，但磁感應(yīng)強(qiáng)度均相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓的直徑D等于正方形的邊長(zhǎng)，兩個(gè)電子以相同的速度分別飛入兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，速度方向均與磁場(chǎng)方向垂直。進(jìn)入圓形區(qū)域的電子速度方向?qū)?zhǔn)了圓心，進(jìn)入正方形區(qū)域的電子是沿一邊的中心且垂直于邊界線進(jìn)入的，則（ ） A

6、．兩個(gè)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑一定相同 B．兩電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有可能相同 C．進(jìn)入圓形區(qū)域的電子一定先飛離磁場(chǎng) D．進(jìn)入圓形區(qū)域的電子一定不會(huì)后飛離磁場(chǎng) 7. 如圖7所示，空間有一垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為0.2kg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端無(wú)初速放置一質(zhì)量為0.1kg、電荷量q＝＋0.2C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)對(duì)木板施加方向水平向左，大小為0.6N恒力，g取10m/s2。則（ ） A．木板和滑塊一直做加速度為2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng) B．最終木板做加速度為3

7、m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng) C．滑塊最終做速度為10m/s的勻速運(yùn)動(dòng) D．滑塊一直受到滑動(dòng)摩擦力的作用 8、如圖所示，在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有三個(gè)帶電粒子，其中l(wèi)和2為質(zhì)子、3為粒子。它們?cè)谕黄矫鎯?nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，三者軌道半徑r1＞r2＞r3，并相切于P點(diǎn)。設(shè)T、v、a、t分別表示它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期、線速度、向心加速度以及各自從經(jīng)過(guò)P點(diǎn)算起到第一次通過(guò)圖中虛線MN所經(jīng)歷的時(shí)間，則（ ） A．T1 ＜T3 B．v1 = v2＞v3 C．a(chǎn)1＞a2＞a3 D．t1＜t2＜t3 9. 如圖8所示，荷質(zhì)比為e/m的電子，以速度v0沿AB邊射入邊長(zhǎng)為a的等邊三角形的勻強(qiáng)

8、磁場(chǎng)區(qū)域中，欲使電子從BC邊穿出，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值為（?。? A．　 B． C．　　D． 10．如圖10所示，虛線框abcd內(nèi)為一矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，ab＝2bc，磁場(chǎng)方向垂直于紙面；實(shí)線框a’b’c’d’是一正方形導(dǎo)線框，a’b’邊與ab邊平行。若將導(dǎo)線框勻速地拉離磁場(chǎng)區(qū)域，以W1表示沿平行于ab的方向拉出過(guò)程中外力所做的功，W2表示以同樣速率沿平行于bc的方向拉出過(guò)程中外力所做的功，則（　 ） A．W1＝W2 B．W2＝2W1 C．W1＝2W2 D．W2＝4W1 11．如圖11所示，虛線間空間存在由勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B組成的正交或平行的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，有

9、一個(gè)帶正電小球（電量為+q，質(zhì)量為m）從正交或平行的電磁混合場(chǎng)上方的某一高度自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過(guò)下列的哪個(gè)電磁混合場(chǎng)：（ ） 12．如圖所示，一電子從a點(diǎn)以速度v垂直進(jìn)入長(zhǎng)為d、寬為h的矩形磁場(chǎng)區(qū)域沿曲線ab運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)b點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)。已知電子的質(zhì)量為m，電量為e，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab的弧長(zhǎng)為s，不計(jì)重力，則該電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(??? ) A.t=????????????????????????????????????????????? ??B.t= C.t=arcsin()???????????????? ??D.t=a

10、rcos() v/(m?s-1) F/10-2N O O t/s t/s 5 5 甲 乙 二、非選擇題：本題共8小題，共102分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明。方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 v0 13．（13分）如圖12所示，在豎直平面內(nèi)有一圓形絕緣軌道，半徑R=1m，處于垂直于軌道平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)量為，帶電量為的小球，可在內(nèi)壁滑動(dòng)?，F(xiàn)在最低點(diǎn)處給小球一個(gè)水平初速度v0，使小球在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，圖13甲是小球在豎直平面內(nèi)的速率v隨時(shí)間變化的情況，圖13乙是小球所受軌

11、道的彈力F隨時(shí)間變化的情況，已知小球能有兩次到達(dá)圓形軌道的最高點(diǎn)。結(jié)合圖象和數(shù)據(jù)（g=10 m/s2），求： （1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。? （2）小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至圖甲中速度為2m/s的過(guò)程中，摩擦力對(duì)小球做的功。 14．（13分）、1998年6月，我國(guó)科學(xué)家和工程師研制的阿爾法磁譜儀由發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)搭載升空，探測(cè)宇宙中是否有反物質(zhì)．我們知道物質(zhì)的原子是由帶正電的原子核及帶負(fù)電的電子組成，原子核是由質(zhì)子和中子組成，而反物質(zhì)的原子則是由帶負(fù)電的反原子核及帶正電的正電子組成，反原子核由反質(zhì)子和反中子組成．與質(zhì)子、中子、電子等這些物質(zhì)粒子相對(duì)應(yīng)的反質(zhì)子、反中子、反電子等均稱為反粒子．由于反粒子具有與

12、相應(yīng)粒子完全相同的質(zhì)量及相反的電磁性質(zhì)，故可用下述方法探測(cè)：如圖14所示，設(shè)圖中各粒子或反粒子沿垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B方向（）進(jìn)入橫截面為MNPQ的磁譜儀時(shí)速度相同，若氫（）原子核在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移為，且恰為其軌道半徑的一半． （1）請(qǐng)畫出反氫核（）和反氦核（）的軌跡； （2）求出它們?cè)贠x軸上的偏轉(zhuǎn)位移和． 15、如圖6 – 14所示，在x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．X軸下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B/2，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電量為– q的帶電粒子（不計(jì)重力），從x軸上的O點(diǎn)以速度v0垂直x軸向上射出．求： （1）射出之

13、后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間粒子第二次到達(dá)x軸，粒子第二次到達(dá)x軸時(shí)離O點(diǎn)的距離是多少？ （2）若粒子能經(jīng)過(guò)在x軸距O點(diǎn)為L(zhǎng)的某點(diǎn)，試求粒子到該點(diǎn)所用的時(shí)間（用L與v0表達(dá)）． 16．（13分）如圖17所示，兩個(gè)寬度為d的有界磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B，方向如圖18所示，不考慮左右磁場(chǎng)相互影響且有理想邊界。一帶電質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m，電量為q，以一定的初速度從邊界外側(cè)垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，入射方向與CD成θ角。若帶電質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域后又與初速度方向相同的速度出射。求初速度的最小值以及經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的最長(zhǎng)時(shí)間。（重力不計(jì)）。 17（15分）、如圖18所示，質(zhì)量為M =2 kg的小車A靜止在光滑水平

14、面上，A的右端停放有一個(gè)質(zhì)量為m =0.4 kg帶正電荷q =0.8 C的小物體B．整個(gè)空間存在著垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度B =0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)從小車的左端，給小車A一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I =26 N·s，使小車獲得一個(gè)水平向右的初速度，物體與小車之間有摩擦力作用，設(shè)小車足夠長(zhǎng)，求： （1）瞬時(shí)沖量使小車獲得的動(dòng)能． （2）物體B的最大速度． （3）在A與B相互作用過(guò)程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能．（g =10m/s2） 18、（16分）某塑料球成型機(jī)工作時(shí)，可以噴出速度v0 = 10 m/s的塑料小球，已知噴出的每個(gè)小球的質(zhì)量m = 1.0 × 10 – 4 kg，并且在噴出時(shí)已帶了q =

15、 – 1.0 × 10 – 4 C的電荷量．如圖6 – 25所示，小球從噴口飛出后，先滑過(guò)長(zhǎng)d = 1.5 m的水平光滑的絕緣軌道，而后又滑過(guò)半徑R = 0.4 m的圓弧形豎立的光滑絕緣軌道并從某處飛出．今在水平軌道上加上水平向右的場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球?qū)⑶『脧膱A弧軌道的最高點(diǎn)M處水平飛出；若再在圓形軌道區(qū)域加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，小球?qū)⑶『没^(guò)圓弧軌道上與圓心等高的N點(diǎn)，最后落入放在地面上接地良好的金屬容器內(nèi)，g = 10 m/s2，求 （1）所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E多大？ （2）所加磁感應(yīng)強(qiáng)度B多大？在此種情況下，小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大？ 19、（17分）如圖

16、21所示,水平直線MN為兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分界面,MN上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B,MN下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=2B,磁場(chǎng)方向均垂直紙面向外.在磁場(chǎng)的空間還存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,豎直向上.一帶電小球從界面上的A點(diǎn)鹽電場(chǎng)方向射入上部磁場(chǎng)區(qū)域后恰能在豎直方向上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).在A點(diǎn)的右側(cè)的界面上有一點(diǎn)P,與A點(diǎn)的距離為d.要使小球能經(jīng)過(guò)P點(diǎn),則小球從A點(diǎn)射出的速度v應(yīng)滿足什么條件？ 磁場(chǎng)測(cè)試題參考答案 1、BC。解析：帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌道半徑為：R=mv/(qB)，由于這些高能粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與大氣分子或原子劇烈碰撞或摩擦，速度越來(lái)越小，另外越靠近兩極地磁場(chǎng)的強(qiáng)度越強(qiáng)，所以粒子的軌道半徑將

17、減小。 2、BD。根據(jù)左手定則和力的平衡可知本題答案選BD。 3、答案：BD。解析：金屬塊轉(zhuǎn)動(dòng)形成的電流方向與金屬塊轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反，由左手定則可判定金屬塊所受的洛淪茲力方向背離圓心O，因此A對(duì)；假設(shè)金屬塊不帶電，根據(jù)牛頓定律有mgμ=mω2r，帶電時(shí)根據(jù)牛頓定律有mgμ-qvB=mω/2r，可見(jiàn)要使金屬塊與圓盤相對(duì)靜止則轉(zhuǎn)盤的加速度變小，則D對(duì)。 4、D．[點(diǎn)撥：根據(jù)牛頓定律有FD電場(chǎng)+G=2mg，即液滴受的電場(chǎng)力等于FD電場(chǎng)=mg，液滴進(jìn)入y<0的空間后將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此答案選D。 5、答案：BD。解析：設(shè)離子的最大回旋半徑為R，由牛頓第二定律可得：，離子的最大動(dòng)能為：。答案為B

18、D。 6、A[點(diǎn)撥：根據(jù)公式R=mv/qB可知答案A正確，若兩個(gè)粒子的軌道半徑R=D/2那么兩電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，因此答案B正確；粒子在磁場(chǎng)中的可能運(yùn)動(dòng)情況如圖所示，由于它們的軌道半徑是相同的，由圖可以看出進(jìn)入圓形區(qū)域的電子一定先飛離磁場(chǎng)，因此C對(duì)；由于離子的圓心一定在入射點(diǎn)的切線上，所以粒子一定會(huì)飛出磁場(chǎng)，因此D錯(cuò)誤] 7、BC。[點(diǎn)撥：由于動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，靜摩擦力能提供的最大加速度為5m/s2，所以當(dāng)0.6N的恒力作用于木板時(shí)，系統(tǒng)一起以2m/s2的加速度一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊獲得向左運(yùn)動(dòng)的速度以后又產(chǎn)生一個(gè)方向向上的洛倫茲力，當(dāng)滑塊速度達(dá)到10m/s時(shí)滑塊與木板之間的彈力為零，

19、于是摩擦力消失，滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，而木板在恒力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)BC正確。] 8、答案：ACD?！窘馕觥坑葿qv =，得到NE ，由此可以看出在同一磁場(chǎng)中粒子運(yùn)動(dòng)的周期只與粒子的比荷有關(guān)，分析質(zhì)子和α粒子的比荷，可知A正確；由Bqv = 可知 v =，比較質(zhì)子和α粒子的比荷和半徑，可知B錯(cuò)誤；由Bqv =ma可知，C正確；同時(shí)觀察各個(gè)粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角，結(jié)合NE ，可知D正確。 9．C[點(diǎn)撥：假設(shè)恰好沿BC方向射出，畫出電子所走的弧，速度方向與該點(diǎn)所在的半徑垂直，故可以過(guò)A點(diǎn)做與v0方向（即AB方向）垂直的直線，此即為帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑方向．同理過(guò)C點(diǎn)作垂直于BC的直線，也

20、為該點(diǎn)的半徑方向，兩半徑相交點(diǎn)即為帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心．如圖2．由圖示情況可以看出當(dāng)時(shí)電子剛好不能從BC邊射出．要使電子可以從BC邊射出，必滿足r＞，而r＝，所以B＜時(shí)，電子可以從BC邊射出。 10、B．[點(diǎn)撥：兩次過(guò)程中穿過(guò)線框的磁通量相同，都為Δφ，設(shè)線框的速度為v，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：E=Δφ/t，其中t=s/t，電路中的電流I=E/R=Δφ/Rt，拉力做的功全部轉(zhuǎn)化為熱能，因此有Q=I2Rt=Δφ2/Rt，ab＝2bc，因此答案選B。] 11、CD．[點(diǎn)撥：對(duì)A情況帶電小球進(jìn)入復(fù)合后，若小球所受的洛淪茲力f等于電場(chǎng)力F，由于重力做正功，最終小球要發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若f≠F，則

21、小球一進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)就發(fā)生偏轉(zhuǎn)；對(duì)B情況帶電小球一進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)立即偏轉(zhuǎn)；對(duì)C情況小球一進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)后小球所受G、f、F的合力為零，因此小球可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)；對(duì)D情況，小球進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)后一定做直線運(yùn)動(dòng)，因此答案選C、D。] 12．答案BC。解析：電子勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=s/v,A錯(cuò)B對(duì)，同時(shí)sinθ=d/R (θ為圓心角)，由幾何關(guān)系=R同時(shí)T=? ????t=arcsin()故C對(duì)D錯(cuò)。 ㈠選做題參考答案 13．13、解（1）由甲圖可知，小球第二次過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，速度大小為2m/s，由乙圖可知此時(shí)軌道與球間的彈力為0，所以有：，代入數(shù)據(jù)可得：B=0.1T （2）從乙圖可知小球第一次過(guò)最低點(diǎn)時(shí)

22、，軌道與球間的彈力為：F=8.0×10-2N，由牛頓第二定律可得：，解得：v0=7m/s,由于在上過(guò)程中洛侖茲力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理可得：，代入數(shù)據(jù)可得： 14、點(diǎn)撥：設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m，電荷量為q，據(jù)題意有： （r為質(zhì)子的軌道半徑） ①（2分） ②（2分） 由于反氫核（反質(zhì)子）質(zhì)量為m，電荷量為-q，故其軌道半徑r1=r，但偏轉(zhuǎn)方向相反．即： x1=-x0 ③（2分） 由于反氦核（反a 粒子）的質(zhì)量為4m，電量為-2q，同理，軌道半徑 　④（2分） 由圖中幾何關(guān)系可知： ⑤（2分） 反氫核和反氦核

23、的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示．（3分） 15、解析：（1）粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖如圖6 – 15所示 由牛頓第二定律：qv0B = 得r1 = r2 = 由T =得：T1 = T2 = 粒子第二次到達(dá)x軸所需時(shí)間： t =(T1 + T2) = 粒子第二次到達(dá)x軸時(shí)離O點(diǎn)的距離：s = 2(r1 + r2) =． （2）設(shè)粒子第N次經(jīng)過(guò)在x軸的點(diǎn)距O點(diǎn)為L(zhǎng)，不論N為偶數(shù)還是奇數(shù)粒子走過(guò)的弧長(zhǎng)均為，所以． 16．解：帶電質(zhì)點(diǎn)只要能進(jìn)入第二磁場(chǎng)，就可滿足要求。即帶電質(zhì)點(diǎn)至少能進(jìn)入的第二個(gè)磁場(chǎng)的速度為最小值。帶電粒子的軌跡圖如圖所示，（3分） 根據(jù)幾何關(guān)系有：d=R

24、(1+cosθ) , （2分） 由牛頓第二定律可得（2分） 所以 （2分） 因?yàn)椋?分），所以 （2分） 17、點(diǎn)撥：（1）瞬時(shí)沖量和碰撞是一樣的，由于作用時(shí)間極短，可以忽略較小的外力的影響，而且認(rèn)為，沖量結(jié)束后物體B的速度仍為零，沖量是物體動(dòng)量變化的原因，根據(jù)動(dòng)量定理即可求得小車獲得的速度，進(jìn)而求出小車的動(dòng)能． I = Mv0 （1分） v0 = I / M = 13m / s （1分） Ek = Mv02 / 2 = 169J （1分） （2）小車A獲得水平向右的初速度后，由于A、B之間的摩擦，A向右減速運(yùn)動(dòng)B向右加速運(yùn)動(dòng)，由于洛倫茲力的影響，A

25、、B之間摩擦也發(fā)生變化，設(shè)A、B剛分離時(shí)B的速度為vB，則： BqvB = mg （1分） 即vB = mg / Bq = 10m / s （2分） 若A、B能相對(duì)靜止。設(shè)共同速度為v，由Mv0 = (M + m)v （2分） 解得 v = 10.8m / s （1分） 因vB＜v，說(shuō)明A、B在沒(méi)有達(dá)到共同速度前就分離了， 所以B的最大速度為vB = 10m / s． （1分） （3）由于洛倫茲力的影響，A、B之間的摩擦力逐漸減少，因

26、此無(wú)法用Q = fs求摩擦產(chǎn)生的熱量，只能根據(jù)機(jī)械能的減少等于內(nèi)能的增加來(lái)求解． 由于B物體在達(dá)到最大速度時(shí)，兩個(gè)物體已經(jīng)分離，就要根據(jù)動(dòng)量守恒定律求這時(shí)A的速度，設(shè)當(dāng)物體B的速度最大時(shí)物體A的速度為vA A、B系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒：Mv0 = MvA + mvB （2分） ∴vA = (Mv0 – mvB) / M = 11m/s （1分） Q =ΔE = Mv02 / 2 – MvA2 / 2 – mvB2 / 2 = 28J （2分） 18解析：（1）設(shè)小球在M點(diǎn)的速率為v1，只加電場(chǎng)時(shí)對(duì)某球的M點(diǎn)由牛頓第二定律得：mg = m；

27、在水平軌道上，對(duì)某球由動(dòng)能定理得：– Eqd =。 聯(lián)立解得：E = 32 V/m． （2）設(shè)小球在N點(diǎn)的速率為v2，在N點(diǎn)，對(duì)小球由牛頓第二定律得：qv2B = m 從M點(diǎn)到N點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得：mgR + 聯(lián)立解得：B =T = 8.7 T 在M點(diǎn)，對(duì)小球由牛頓第二定律得： mg + qv1B – FN = m（或FN = qv1B） 解出軌道對(duì)小球的支持力FN≈1.74 × 10 – 3 N 由牛頓第三定律，= – FN ≈ – 1.74 × 10 – 3 N，其中負(fù)號(hào)表示方向豎直向下． 20、點(diǎn)撥：小球射出后恰能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明小受的電場(chǎng)

28、力大小等于小球的重力，根據(jù)力的平衡有：mg=qE；① （3分） 由于MN上下兩部分的磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為B2=2B,有R=mv/qB可知小球在上方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑R1與小球在下方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑R2的關(guān)系為R1=2R2。（2分） 設(shè)小球在下方磁場(chǎng)中繞行n個(gè)半周期，在上方磁場(chǎng)中饒行（n+1）個(gè)半周期后恰好經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，則必須滿足（n+1）2R1-n2R2=d，即（n+2）R1=d，（n=0、1、2、3……），（4分） 設(shè)對(duì)應(yīng)n的速度為vn，有R=mvn/qB，（3分） 代入上式并聯(lián)立①可解得：，（n=0、1、2、3……），（3分） 其中當(dāng)n分別等于0、1、2時(shí)，小球的軌跡如圖中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。（2分）