（21分）如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是边长为a的正方形，内外的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B，现有一质量为

（21分）如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是边长为a的正方形，内外的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B，现有一质量为

题型：不详难度：来源：

（21分）
如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是边长为a的正方形，内外的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B，现有一质量为m，电荷量为q的带负电微粒从P点沿边长向左侧射出，要求微粒始终做曲线运动并最终打到Q点，不计微粒的重力，外部磁场范围足够大，求：从P点到Q点，微粒的运动速度大小及运动时间。

答案

。

（n为偶数）；

（n为奇数）

解析

…………6分

…………3分

…………3分

（n为偶数） …………3分

（n为奇数） …………3分

…………3分

只做对n=0的答案，给10分。
只做对n=0和n=1的答案，给15分

举一反三

在坐标系xOy平面的第一象限内，有一个匀强磁场，磁感应强度大小恒为B₀，方向垂直于xOy平面，且随时间作周期性变化，如图所示，规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正。一个质量为m，电荷量为q的正粒子，在t=0时刻从坐标原点以初速度v₀沿x轴正方向射入，不计重力的影响，经过一个磁场变化周期T（未确定）的时间，粒子到达第Ⅰ象限内的某点P，且速度方向仍与x轴正方向平行同向。则

（1）粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多大？
（2）若O、P连线与x轴之间的夹角为45°，则磁场变化的周期T为多大？
（3）因P点的位置随着磁场周期的变化而变化，试求P点的纵坐标的最大值为多少？

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如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN为其左边界，磁场中放置一半径为R的圆柱形金属圆筒，圆心O到MN的距离OO₁=2R，圆筒轴线与磁场平行．圆筒用导线通过一个电阻r₀接地，最初金属圆筒不带电．现有范围足够大的平行电子束以速度v₀从很远处沿垂直于左边界MN向右射入磁场区，已知电子质

量为m，电量为e．
（1）若

电子初速度满足

，则在

最初圆筒上没有带电时，能够打到圆筒上的电子对应MN边界上O₁两侧的范围是多大？
（2）当圆筒上电量达到相对稳定时，测量得到通过电阻r₀的电流恒为I，忽略运动电子间的相互作用，求此时金属圆筒的电势φ和电子到达圆筒时速度v（取无穷远处或大地电势为零）．
（3）在（2）的情况下，求金属圆筒的发热功率．

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如图所示，把一装有Na₂SO₄导电溶液的圆形玻璃器皿放入磁场中，玻璃器皿的中心放一个圆柱形电极，沿器皿边缘内壁放一个圆环形电极，把两电极分别与电池的正、负极相连，对于导电溶液中正、负离子的运动，下列说法中正确的是（）

A．正离子沿圆形玻璃器皿的半径向边缘内壁移动

B．负离子做顺时针方向的螺旋形运动

C．正、负离子均做顺时针方向的螺旋形运动

D．正、负离子均做逆时针方向的螺旋形运动

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模块3－5试题
（1）下列说法中正确的是

A．玻尔的三个假设成功的解释了氢原子发光现象

B．卢瑟福在

粒子散射实验中发现了电子

C．居里夫人在原子核人工转变的实验中发现了中子

D．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说

（2）假设高速运动的

粒子与一个静止于磁感应强度为B的匀强磁场中某点的氮核（

）发生正碰。碰后产生两个新核，在磁场中形成如图14所示的两条半径分别为R和r (R＞r)的圆形径迹。其中R是质量较小核的经迹，r是质量较大核的经迹。
①请写出该核反应方程；
②求出碰前

粒子的速度（质子质量为m,电量为e）。

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（16分）如图所示，匀强磁场磁感应强度为B＝0.2T，方向垂直纸面向里。在磁场中的P点引入一个质量为m＝2.0×10^-8k

g、带电量为q＝5×10^-6C的正粒子，并使之以v＝10m/s的速度垂直于磁场方向开始运动，运动方向如图所示，不计粒子重力，磁场足够大。
（1）请在右图上大致画出粒子做匀速圆周运动的轨迹；
（2）粒子做匀速圆周运动的半径和周期为多大；
（3）穿过粒子圆周平面内的磁通量为多大。

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