當(dāng)前位置： 2015年全國100所名校單元檢測卷物理（十五）必考部分綜合（全國西部）> 試題詳情

如圖所示，在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限內(nèi)存在著等大反向的另一勻強(qiáng)電場和垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，MN為電場和磁場區(qū)域的邊界線，一帶電荷量為-q,質(zhì)量為m的小球從y軸上的P點(diǎn)（0，d）以初速度v₀=
3
2
gd
垂直進(jìn)入電場，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)（
3
2
d,0）進(jìn)入復(fù)合場，已知OP=OM=d,
求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小和小球經(jīng)過Q點(diǎn)時速度的大小v
（2）要使小球不越過邊界MN，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值．

【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．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：17引用：2難度：0.3

相似題

1．如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，圖中虛線為磁場的邊界，其中bc段是半徑為R的四分之一圓弧，ab、cd的延長線通過圓弧的圓心，Ob長為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，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)射出粒子在磁場中運(yùn)動時間一定小于從N點(diǎn)射出粒子所用時間

D．所有粒子所用最短時間為

πm

發(fā)布：2024/11/11 5:30:2組卷：705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，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，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)粒子加速時間及其做圓周運(yùn)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(yīng)的變化，不計(jì)粒子的加速時間及其做圓周運(yùn)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(yīng)，開始時磁感應(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(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
解析
3．如圖所示，圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域半徑為R，磁場中心與O、O'在同一水平線上，右側(cè)有間隔分布的勻強(qiáng)電場區(qū)域和無場區(qū)域，寬度都是L，場強(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°方向正對場中心射入，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離OO'線的距離y。
發(fā)布：2024/11/9 10:30:1組卷：254引用：2難度：0.3
解析

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