當前位置： 2023年河北省邯鄲市魏縣五中高考物理二模試卷> 試題詳情

如圖所示，兩平行金屬板A、B長度為l,直流電源能提供的最大電壓為U，位于極板左側中央的粒子源可以沿水平方向向右連續(xù)發(fā)射質量為m、電荷量為-q、重力不計的帶電粒子，射入板間的粒子速度均為v₀．在極板右側有一個垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，分布在環(huán)帶區(qū)域中，該環(huán)帶的內外圓的圓心與兩板間的中心重合于O點，環(huán)帶的內圓半徑為R₁．當變阻器滑動觸頭滑至b點時，帶電粒子恰能從右側極板邊緣射向右側磁場．
（1）問從板間右側射出的粒子速度的最大值v_m是多少？
（2）若粒子射出電場時，速度的反向延長線與v₀所在直線交于O′點，試證明O′點與極板右端邊緣的水平距離x=
l
2
，即O′與O重合，所有粒子都好像從兩板的中心射出一樣；
（3）為使粒子不從磁場右側穿出，求環(huán)帶磁場的最小寬度d.

【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；牛頓第二定律與向心力結合解決問題；牛頓第二定律的簡單應用．

【答案】見試題解答內容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：125難度：0.5

相似題

1．如圖所示，直角坐標系xOy的第一象限內有方向垂直紙面向外、磁感應強度B=
π
10
T的勻強磁場，第三象限內有方向沿y軸負方向、電場強度E=20V/m的勻強電場．現將大量質量相等、帶電量不同的粒子，從y軸上PQ之間各處沿x軸正方向于某一瞬間全部射入磁場．已知粒子的質量m=10^-10kg,初速度v₀=1.6×10³m/s,帶電量q的范圍為2.5×10^-6C至1×10^-5C，所有粒子都能從坐標原點O處進入第三象限．足夠大的熒光屏MN位于直線y=-0.64m處，粒子打到熒光屏的瞬間，熒光屏上被粒子擊中的位置會發(fā)光．不計粒子重力，計算時可取
16
π
=5，求：
（1）PQ兩點之間的距離；
（2）熒光屏發(fā)光的持續(xù)時間；
（3）已知帶電量q=1×10^-5C的粒子能夠打中熒光屏的A點．若將熒光屏繞A點順時針轉過一定角度θ（如圖中虛線所示），且θ滿足0＜θ＜135°．試問是否存在一個角度θ使得從PQ之間同時釋放的所有粒子能夠在同一時刻到達熒光屏．若存在，請求出θ的值；若不存在，請說明原因．
發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：8難度：0.5
解析
2．如圖所示，質量為m、電荷量為q的帶電粒子，經電勢差為U的電場加速后，從O點垂直MN邊界進入磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場中，速度方向與磁場方向垂直，最后在MN邊界上的P點．設帶電粒子初速度為零且不計重力：
①計算粒子進入磁場時的速率；
②判斷該粒子帶正電還是負電；
③計算OP間的距離．
發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：257引用：1難度：0.5
解析
3．如圖甲所示，在真空中半徑r=3×10^-2m的圓形區(qū)域內．有磁感應強度B=0.2T．方向如圖的勻強磁場．一束帶正電的粒子電荷量q=1.6×10^-19C，質量m=1.6×10^-27kg,以初速度v₀=1.0×10⁶m/s.從磁場邊界上直徑ab的a端沿各個方向射入磁場且初速度方向都垂直于磁場方向．不計粒子重力．計算時取sin=37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）當粒子的速度方向與直徑ab的夾角α為多少時．粒子剛好從磁場邊界b處飛出磁場．該粒子在磁場中運動的時間是多少？
（2）若粒子射入磁場的速度改為v=3.0×10⁵m/s,其他條件不變．試用曲線在圖乙中畫出該束粒子在磁場中可能出現的區(qū)域．要求有簡要的文字說明．
發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：12引用：0難度：0.9
解析

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