當(dāng)前位置： 2023年天津市薊州區(qū)上倉中學(xué)高考物理三模試卷> 試題詳情

如圖，平面直角坐標(biāo)系xOy第一象限內(nèi)存在一個(gè)矩形有界磁場（未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里；第二象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、帶電量為e的電子從x軸上A點(diǎn)（
-
3
L
，0）以大小v₀的速度，沿y軸正方向垂直射入電場，電子恰好從y軸上C點(diǎn)（0，2L）進(jìn)入第一象限，經(jīng)矩形磁場偏轉(zhuǎn)之后，電子最終從x軸上D點(diǎn)，以與x軸正方向成60°角穿過x軸。不考慮電子的重力，求：
（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大??；
（2）電子在矩形磁場中運(yùn)動的時(shí)間t₂；
（3）矩形磁場的最小面積S_min。

【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；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】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：476引用：2難度：0.3

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1．1898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)由于對放射性的研究獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。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，為了探測放射線的性質(zhì)，真空室中在放射源釙210的對側(cè)放有一熒光屏，可以根據(jù)熒光屏上的打點(diǎn)情況來檢測放射線的強(qiáng)弱。
（1）在放射源與熒光屏之間不加任何場時(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，發(fā)現(xiàn)熒光屏的閃光都向一側(cè)偏移，撤去磁場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)這種粒子在電場和磁場中的運(yùn)動情況，測出了它的比荷。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?。兩板外部存在垂直紙面向里的勻?qiáng)磁場，粒子在磁場作用下做半徑為R的圓周運(yùn)動，R遠(yuǎn)大于板間距離，經(jīng)電場多次加速，動能不斷增大，為使R保持不變，磁場必須相應(yīng)的變化。不計(jì)粒子加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動此時(shí)的電磁輻射，不考慮磁場變化對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)動此時(shí)的電磁輻射，不考慮磁場變化對粒子速度的影響及相對論效應(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)動第n周時(shí)磁場的磁感應(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
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