當(dāng)前位置： 2020年福建省漳州市高考物理一模試卷> 試題詳情

如圖，在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m的正六邊形ACDEFG區(qū)域內(nèi)，分布著垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在正六邊形的中心O有一個(gè)粒子發(fā)射源，可以在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率不確定的帶電粒子，粒子帶正電，且電荷量為q=3.2×10^-19C，粒子的質(zhì)量m=6.4×10^-26kg,π取3。
（1）如果所有粒子都束縛在磁場(chǎng)內(nèi)，求粒子發(fā)射速率v的最大值；
（2）如果以第（1）問的速率范圍向紙面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射該粒子，求粒子能夠到達(dá)的區(qū)域面積；
（3）如果粒子以v=5×10⁵m/s的速率向紙面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射，求該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間（sin25°=0.43，cos25°=0.91，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：52引用：1難度：0.5

相似題

1．如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，圖中虛線為磁場(chǎng)的邊界，其中bc段是半徑為R的四分之一圓弧，ab、cd的延長(zhǎng)線通過圓弧的圓心，Ob長(zhǎng)為R。一束質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，在紙面內(nèi)以不同的速率從O點(diǎn)垂直ab射入磁場(chǎng)，已知所有粒子均從圓弧邊界射出，其中M、N是圓弧邊界上的兩點(diǎn)，不計(jì)粒子間的相互作用和重力。則下列分析中正確的是（　　）

A．粒子帶負(fù)電

B．從M點(diǎn)射出粒子的速率一定大于從N點(diǎn)射出粒子的速率

C．從M點(diǎn)射出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定小于從N點(diǎn)射出粒子所用時(shí)間

D．所有粒子所用最短時(shí)間為

πm

發(fā)布：2024/11/11 5:30:2組卷：703引用：8難度：0.9

解析

2．1898年7月居里夫婦發(fā)現(xiàn)了一種放射性極強(qiáng)的元素，為了紀(jì)念自己的祖國波蘭把這種新元素定名為釙，同時(shí)由于對(duì)放射性的研究獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。吸煙有害健康，香煙中含有釙210，

210
84
Po是一種很強(qiáng)的放射性同位素，為了探測(cè)放射線的性質(zhì)，真空室中在放射源釙210的對(duì)側(cè)放有一熒光屏，可以根據(jù)熒光屏上的打點(diǎn)情況來檢測(cè)放射線的強(qiáng)弱。
（1）在放射源與熒光屏之間不加任何場(chǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)熒光屏的中間有閃光產(chǎn)生，當(dāng)施加一垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)熒光屏的閃光都向一側(cè)偏移，撤去磁場(chǎng)在放射源與熒光屏中間放一厚紙，發(fā)現(xiàn)熒光屏上沒有閃光產(chǎn)生，請(qǐng)你根據(jù)上面的情況分析判斷是什么射線，同時(shí)寫出衰變方程（新原子核用Y表示）
（2）用α粒子轟擊氮原子核打出了一種新的粒子，根據(jù)這種粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，測(cè)出了它的比荷。如圖為同步加速器模型，M、N為兩塊中心開有小孔的平行金屬板，新的粒子（不計(jì)重力）從M板小孔飄入板間，初速度可視為零，每當(dāng)進(jìn)入板間，兩板的電勢(shì)差變?yōu)閁，粒子得到加速，當(dāng)離開N板時(shí)，兩板的電荷量均立即變?yōu)榱恪砂逋獠看嬖诖怪奔埫嫦蚶锏膭驈?qiáng)磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)作用下做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，R遠(yuǎn)大于板間距離，經(jīng)電場(chǎng)多次加速，動(dòng)能不斷增大，為使R保持不變，磁場(chǎng)必須相應(yīng)的變化。不計(jì)粒子加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動(dòng)此時(shí)的電磁輻射，不考慮磁場(chǎng)變化對(duì)粒子速度的影響及相應(yīng)的變化，不計(jì)粒子的加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動(dòng)此時(shí)的電磁輻射，不考慮磁場(chǎng)變化對(duì)粒子速度的影響及相對(duì)論效應(yīng)，開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₀，求這種粒子的比荷以及運(yùn)動(dòng)第n周時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B_n；
（3）α粒子以初速度v₀轟擊靜止的氮14原子核打出一種新的粒子，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新的原子核，新的粒子速度為3v₀，且方向不變，反應(yīng)過程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動(dòng)能，已知中子質(zhì)量為m,質(zhì)子質(zhì)量和中子質(zhì)量相等，光速為c,試計(jì)算此反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損。
發(fā)布：2024/11/11 8:0:1組卷：88引用：1難度：0.1
解析
3．如圖所示，圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域半徑為R，磁場(chǎng)中心與O、O'在同一水平線上，右側(cè)有間隔分布的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和無場(chǎng)區(qū)域，寬度都是L，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=
m
v
2
0
q
L
，MN是無限大豎直接收屏?，F(xiàn)有帶正電粒子組成的粒子束，沿與水平成60°方向正對(duì)場(chǎng)中心射入，粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,速率為v₀，恰好從O點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)重力和粒子間相互作用，求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；
（2）若接收屏MN距O點(diǎn)距離為2L，粒子擊中接收屏?xí)r的速度v；
（3）若接收屏MN距O點(diǎn)距離為nL（n=1，2，3………），粒子擊中接收屏用時(shí)離OO'線的距離y。
發(fā)布：2024/11/9 10:30:1組卷：253引用：2難度：0.3
解析

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