A． a粒子带正电，b粒子带负电 B． b粒子速度较大 C． a粒子在磁场中运动时间较长 D． a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大
考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力． 专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．
分析： a、b两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子以不同的速率对向射入圆形匀强磁场区域，偏转的方向不同，说明受力的方向不同，电性不同，可以根据左手定则判定．从图线来看，a的半径较小，可以结合洛伦兹力提供向心力，写出公式，进行判断，之后，根据公式，再判定运动的时间关系．
解答： 解：A、粒子向右运动，根据左手定则，b向上偏转，应当带正电；a向下偏转，应当带负电，故A错误．
B、粒子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力，即：qvB=m大的b粒子速度大，故B正确． C、粒子运动周期 T=
，得：r=，故半径较
，T相同．磁场中偏转角大的运动的时间也长；a粒子的偏转角
大，因此运动的时间就长．故C正确．
D、由公式；f=qvB，故速度大的b受洛伦兹力较大．故D错误． 故选：BC
点评： 该题考查带电粒子在匀强磁场中的偏转，可以结合两个公式进行判定．属于简单题目． 11．（6分）如图所示，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计粒子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射．它在金属板间运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示．若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移，则可以采取下列的正确措施为（）
A． 使入射速度增大 B． 使粒子电量增大 C． 使电场强度增大 D． 使磁感应强度增大
考点： 带电粒子在混合场中的运动． 专题： 带电粒子在复合场中的运动专题．
分析： 带正电的粒子进入两板中央，受到竖直向下的电场力和竖直向上的洛伦兹力，轨迹为水平直线时两个力平衡，若要使粒子向上偏转，洛伦兹力必须大于电场力．
解答： 解：由题，带正电的粒子进入两板中央，受到竖直向下的电场力和竖直向上的洛伦兹力，开始时粒子的轨迹为水平直线，则电场力与洛伦兹力平衡，即有 qvB=qE，即vB=E， 若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移，洛伦兹力必须大于电场力，则qvB＞qE，即vB＞E．
A、使入射速度增大，洛伦兹力增大，而电场力不变，则粒子向上偏转．故A正确．
B、由上式可知，改变电量，电场力与洛伦兹力仍然平衡，粒子仍沿水平直线运动．故B错误．
C、使电场强度增大，电场力增大，粒子向下偏转．故C错误．
D、使磁感应强度增大，洛伦兹力增大，则粒子向上偏转．故D正确． 故选AD
点评： 对于速度选择器，有qvB=qE，即vB=E，此结论与带电粒子的电荷量、质量无关． 12．（6分）如图所示的长方形区域内为匀强磁场，在矩形线圈abcd从左到右穿过整个磁场的过程中，则（）
A． 整个过程中都不会产生感应电流 B． 线圈从磁场外进入磁场的过程中，会产生逆时针方向的感应电流 C． 线圈整体在磁场中平移的过程中，会产生逆时针方向的感应电流 D． 线圈从磁场中穿出的过程中，会产生顺时针方向的感应电流
考点： 楞次定律．
分析： 根据感应电流产生的条件判断是否有感应电流产生，应用右手定则判断感应电流的方向．
解答： 解：在线圈进入或离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，线圈完全在磁场中时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生；
由右手定则可知，线圈进入磁场过程中，线圈中感应电流沿逆时针方向，线圈离开磁场时，电流沿顺时针方向，由以上分析可知，BD正确，AC错误； 故选：BD．
点评： 知道感应电流产生的条件、应用右手定则即可正确解题，本题是一道基础题．
三、实验题（共16分） 13．（16分）现测量一镍铬芯电阻线的电阻率，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为d，用多用电表测得其电阻值约为10Ω，为提高测量的精度，需从下列器材中挑选一些元件，设计电路，重新测量这段导线（图中用Rx表示）的电阻率． A．电源E（电动势为6.0V，内阻不计）
B．电压表 （量程为0～0.6V，内阻约为2kΩ） C．电压表 （量程为0～6.0V，内阻约为6kΩ）
D．电流表 （量程为0～0.6A，内阻约为1Ω） E．电流表 （量程为0～3.0A，内阻约为0.1Ω） F．滑动变阻器 （最大阻值5Ω，额定电流1.0A） G．滑动变阻器 （最大阻值10Ω，额定电流0.2A） H．开关S一个，导线若干
（1）如图甲所示是该实验小组用螺旋测微器对铜线直径的测量，其读数是0.700mm． （2）请你在图乙方框内画出实验电路图．
（3）实验时电压表选B，电流表选D，滑动变阻器选G（只填代号）．
（4）若在测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯导线所用材料的电阻率的表达式为ρ=
．（用字母表示）
考点： 测定金属的电阻率． 专题： 实验题；恒定电流专题．
分析： （1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，需估读． （2）根据电线电阻与电表内阻关系确定电流表接法，为精确测量电阻阻值，滑动变阻器可以采用分压接法，据此作出实验电路图；
（3）根据电源电压确定电压表量程，根据电路最大电流选择电流表量程，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；
（4）由欧姆定律求出电阻，由电阻定律求出电阻率． 解答： 解：（1）由图1所示螺旋测微器可知，固定刻度所示为0.5mm，可动刻度示数为20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋测微器示数为0.5mm+0.200mm=0.700mm；
（2）滑动变阻器可以采用限流接法，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，电路图如图所示．
（3）电源电动势为6.0V，电压表应选B；通过电线的最大电流约为：I==表应选电流表D，待测电阻阻值约为10Ω，滑动变阻器可以选择G． （4）由欧姆定律得：R=，由电阻定律得：R=ρ=ρ
，则电阻率：ρ=
；
=0.6A，电流
故答案为：（1）0.700；（2）电路图如图所示；（3）B；D；G；（4）．
点评： 要根据实验目的、实验原理、根据所给实验器材选择实验所需要的器材，然后确定滑动变阻器的接法与电流表的接法，再作出实验电路图．
四、计算题（本题共3小题，共30分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分） 14．（8分）两根平行放置的光滑金属导轨框架与水平面的夹角为θ，导轨间距离为L．导轨上有一根垂直于导轨放置的，质量为m的均匀金属棒．电源的电动势为E，内电阻为r，导轨和金属棒的总电阻为R．求 （1）金属棒中的电流I的大小．
（2）若整个装置位于竖直向上的匀强磁场中，要使金属棒静止，磁感应强度B为多大？
考点： 安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用． 分析： （1）利用闭合电路的欧姆定律即可求的电流；
（2）以金属棒为研究对象受力分析，根据平衡条件求安培力的大小，然后由安培力公式计算磁感应强度的大小．
解答： 解：（1）根据闭合电路的欧姆定律可知I=
（2）以金属棒为研究对象受力分析，运用合成法如图：
由几何知识得：F=mgtanθ 由安培力公式：F=BIL 联立以上三式解得：B=
答：（1）金属棒中的电流I的大小（2）所加磁场的磁感应强度大小为：
tanθ
tanθ
点评： 本题借助安培力考查了平衡条件的应用，判断安培力的方向时要注意安培力一定与B垂直、与I垂直．
15．（10分）如图为质谱仪的原理示意图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E、方向水平向右．已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直MN进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场．带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H点．可测量出G、H间的距离为l．带电粒子的重力可忽略不计．求 （1）粒子从加速电场射出时速度ν的大小．
（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度B1的大小和方向． （3）偏转磁场的磁感强度B2的大小．
考点： 质谱仪和回旋加速器的工作原理． 专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．
分析： （1）粒子在电场中运动只有电场力做功，根据动能定理可以求得粒子从加速电场射出时速度v的大小；
（2）带电的粒子在速度选择器中做匀速直线运动，说明粒子受力平衡，根据粒子的受力状
态可以求得速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据粒子在磁场中运动的半径公式可以求得偏转磁场的磁感应强度B2的大小． 解答： 解：（1）粒子在电场中运动只有电场力做功， 根据动能定理可得， qU= mv
可以求得粒子从加速电场射出时速度v的大小v为， v=
；
2
（2）粒子在速度选择器中受力平衡， 所以qE=qvB1，
所以磁感应强度B1的大小为 B1==E
，
根据左手定则可知，磁感强度B1的方向垂直纸面向外； （3）粒子垂直进入磁场，做圆周运动，半径的大小为 L， 所以qvB2=m