2．带电粒子(不计重力)可能所处的状态是

　　 ①在磁场中处于平衡状态　　 ②在电场中做匀速圆周运动

　　 ③在匀强磁场中做抛体运动　 ④则在匀强电场中做匀速直线运动：

　A、①②　　　 B、①③　　　 C、②③　　　 D、②④

1．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是：

A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极

B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向

C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱

D．在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小

16．(10分)如图20-14所示，空间存在着垂直纸面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E。在这外场区内，有一个带正电的液滴a在电场力的作用下处于静止状态。现从场中某点由静止释放一个带负电的液滴b(图中未画出)，当它的运动方向变为水平方向做匀速直线运动时，恰与a相撞，撞后两液滴合为一体，并沿水平方向做匀速直线运动。已知液滴b的质量为a的2倍，b的带电量有大小是a所带电量大小的4倍，设相撞前a、b之间的静电力不计。

　 (1)求两液滴相撞后共同运动的速度大小；

　 　 (2)求液滴b开始下落时距离液滴a的高度h。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图20-14

15．(10分)如图20-13所示，带电量为+q、质量为m的小球从倾角为θ的光滑斜面由静止开始下滑，匀强磁场B垂直纸面向外，求(1)小球在斜面上滑行的最大速度；

　 (2)小球在斜面上运动的最大距离。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图20-13

　 13．(10分)如图20-11所示，用长为L的细线把小球悬挂起来做一单摆，球的质量为M，带电量为-q，匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为B。小球始终在垂直于磁场方向的竖直平面内往复摆动，其悬线和竖直方向的最大夹角是60⁰。试计算小球通过最低点时对细线拉力的大小。

图20-11

14．(10分)如图20-12所示，S为离子源，从其小孔发射出电量为q的正离子(初速度可认为为零)，经电压为U_K的电场加速后，沿O₁O₂方向进入匀强磁场中。磁场被限制在以O为圆心r为半径的圆形区域内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。正离子从磁场射出后，打在屏上的P点，偏转距离O₂P与屏到O点的距离OO₂之比O₂P：OO₂=。求：(1)正离子的质量；(2)正离子通过磁场所需的时间。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图20-12

12．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图20-10所示。1982年澳大利亚国立大学制成了能把m=2.2g的弹体(包括金属杆EF的质

　 量)加速到v=10km/s的电磁炮(常规炮弹约为2km/s)。

若轨道宽L=2m，长s=100m，通过的电流为I=10A，则

轨道间所加匀强电场的磁感应强度B=　　　 T，磁场

力的最大功率P=　　　　　　 W。(轨道摩擦不计)　　　　　　

图20-10

9．如图20-7所示，一带电粒子在磁感应强度为B的匀强

磁场中作半径为R的匀速圆周运动。若粒子的动量大小

为p，则粒子的带电量大小为　　　　　 ，带电性质为

　 　　　　　　。(填“正”或“负”)　　　　　　　　　　　　　　 图20-7

　 10．如图20-8所示，闭合的三角形导线框ABC中，AC=BC

=1m，C=120⁰，放在磁感应强度B=3T的匀强磁场中，磁场

方向垂直于线框平面。若在线框中通以I=1A的电流，方向

为逆时针方向，则AC边和BC边所受安培力的合力大小为

　　　　　 N，整个线框所受安培力的合力为　　　　　 N。　　　　　 图20-8

　 11．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B²/(2μ)，式中B是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B。一学生用一根端面面积为A的条形吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片拉开一段微小的距离L，并

测出拉力F，如图20-9所示。因为F所做的功等于

间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与

F、A之间的关系为B=　　　　　　　　 。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图20-9

3．初速为零的质子p、氘核D和α粒子经过同一电场加速后，以垂直于磁场方向的速度进入同一匀强磁场，则它们在磁场中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　 A．速率之比v_p：v_D：v_a=1：2：4　　　　 B．动能之比E_p：E_D：E_a=1：1：2

　 C．半径之比r_p：r_D：r_a=1：1：2　　　　 D．周期之比T_p：T_D：T_a=1：2：2

　 4．如图20-2所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直

斜面放置一根长为L、质量为m的直导线。当通以

电流I时，欲使导体静止在斜面上，外加匀强磁场

B的大小和方向应是(　　 )

　 A．B=mgsinα/IL，方向垂直斜面向上　

B．B=mgsinα/IL，方向垂直斜面向下　　　　　　 　　　　　图20-2

C．B=mgtgα/IL，方向垂直向下　　　

D．B=mg/IL，方向水平向右

　 5．如图20-3所示，匀强电场E的方向竖直向下，匀强磁场B的方向水平有垂直纸面向里，现有三个带等量同种电荷的油滴M、N、P，若将它们放入该区域中，M油滴能保持静止，N油滴能以不变的速度v_N水平向左匀速

运动，P油滴能以不变的速度v_P水平向右匀速运动，

不计空气阻力，则三个油滴的重力关系是(　　 )

　 A．G_M=G_N=G_P　　　　　 B．G_N＞G_M＞G_P

　 C．G_M＞G_N＞G_P　　　　 D．G_P ＞G_M＞G_N

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图20-3

　 6．如图20-4所示，半圆形光滑槽固定在地面上，匀强磁场

与槽面垂直。将质量为m的带电小球自槽口A处由静止释

放，小球到达槽最低点C处时，恰好对槽无压力，则小球

在以后的运动过程中对C的最大压力为(　　 )

A．0　　　 B．2mg　　　 C．4mg　　　 D．6mg

图20-4

　 7．如图20-5所示，质子和氘核以相同的动量，都垂直磁场边界MN并垂直磁场方向进入匀强磁场区，那么下列说法正确的是(　　 )

　 A．它们所受的洛仑兹力相同　　　

B．它们做圆运动的向心加速度相同

　 C．它们的轨道半径相同　　　　　

D．它们在磁场中运动的时间相同

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图20-5

　 8．如图20-6所示，两平行金属板的间距等于极板的长度，现有重力不计的正离子束以相同的初速度v₀平行于两板，从两板正中间射入。第一次在两板间加恒定电压，建立场强为E的匀强电场，则正离子束刚好从上极板

边缘飞出。第二次撤去电场，在两板间建立磁感应强

度为B、方向垂直于纸面的匀强磁场，正离子束刚好

从下极板边缘飞出，则E和B的大小之比为(　　 )

　 A．5v₀/4　　 B．v₀/2　　 C．v₀/4　　　　 D．v₀　　　　　　 图20-6

　 第Ⅱ卷(非选择题，共68分)

1．一带电粒子以一定的初速度进入匀强磁场区域，则粒子在磁场内运动过程中，可能的情况是　　　　　　　　　　　 (　　 )

　 A．动量和动能都发生变化　　　　　　　　　　　　 B．动量和动能都不发生变化

　 C．动量发生变化而动能不发生变化　　　　　 D．动量不发生变化而动能发生变化

　 2．一根通电直导线平行于条形磁铁，放置在磁铁的正上方，磁铁固定，导线可以自由移动和转动。导线中的电流方向向左，如图20-1所示。若不计导线的重力，则它的运动情况是(　　 )

　 A．俯视顺时针转动，同时靠近磁铁

　 B．俯视逆时针转动，同时离开磁铁

　 C．向纸内平移

　 D．不作任何运动　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图20-1

16．(11分)如图14-13所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度，金属球的质量为m，它系在金属球的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的均匀电阻丝，其阻值为R，金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计。电阻丝的中点C焊接一根导线，从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V(金属丝和导线电阻不计)。图中虚线OC与AB垂直，且OC=h。电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中且AB沿着车前进的方向，列车静止时金属丝呈坚直状态，当列车加速或前进时，金属丝将偏离竖直方向，从电压表V的读数变化可以测出加速度的大小。

(1)当列车向右做匀加速直线运动时，试导出加速度a与电压表读数U^‘的关系式(用U^’、U、L、h及重力加速度g等表示)。

　 (2)用导出的a与U^‘的关系式说明表盘上a的刻度是否均匀。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图14-13