當前位置： 2021年安徽省八校聯(lián)考高考物理模擬試卷> 試題詳情

如圖1，在xOy豎直平面內(nèi)存在著勻強電場和勻強磁場，電場方向與y軸同向，磁場方向垂直紙面向里。在原點O處有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球，置于長度為L的絕緣豎直輕管的管底，管在水平力作用下沿x軸正方向勻速運動，一段時間后球從管口離開，離開時速度方向與x軸正方向成45°角，之后球經(jīng)過y軸上某點P。已知重力加速度大小為g,電場強度大小為
mg
q
，磁感應強度大小為B，不計一切摩擦和空氣阻力。
（1）求管運動的速度大??；
（2）求P點的坐標；
（3）請在圖2中畫出球離開管前，管受到的水平力F與其運動位移x變化的關系圖像，不要求寫出推導過程。

【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；從能量轉化與守恒的角度解決電場中的問題；帶電粒子在疊加場中做直線運動；繩球類模型及其臨界條件．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：70引用：3難度：0.4

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1．1898年7月居里夫婦發(fā)現(xiàn)了一種放射性極強的元素，為了紀念自己的祖國波蘭把這種新元素定名為釙，同時由于對放射性的研究獲得了諾貝爾物理學獎。吸煙有害健康，香煙中含有釙210，

210
84
Po是一種很強的放射性同位素，為了探測放射線的性質(zhì)，真空室中在放射源釙210的對側放有一熒光屏，可以根據(jù)熒光屏上的打點情況來檢測放射線的強弱。
（1）在放射源與熒光屏之間不加任何場時發(fā)現(xiàn)熒光屏的中間有閃光產(chǎn)生，當施加一垂直的勻強磁場，發(fā)現(xiàn)熒光屏的閃光都向一側偏移，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（不計重力）從M板小孔飄入板間，初速度可視為零，每當進入板間，兩板的電勢差變?yōu)閁，粒子得到加速，當離開N板時，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姶艌?，粒子在磁場作用下做半徑為R的圓周運動，R遠大于板間距離，經(jīng)電場多次加速，動能不斷增大，為使R保持不變，磁場必須相應的變化。不計粒子加速時間及其做圓周運動此時的電磁輻射，不考慮磁場變化對粒子速度的影響及相應的變化，不計粒子的加速時間及其做圓周運動此時的電磁輻射，不考慮磁場變化對粒子速度的影響及相對論效應，開始時磁感應強度為B₀，求這種粒子的比荷以及運動第n周時磁場的磁感應強度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，同時產(chǎn)生一個新的原子核，新的粒子速度為3v₀，且方向不變，反應過程中釋放的能量完全轉化為系統(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,試計算此反應過程中的質(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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