當前位置： 2023年山西省朔州市懷仁一中高考物理二模試卷> 試題詳情

如圖所示，圓心為O點、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于紙面向外的勻強磁場，磁場區(qū)域的右側有兩個水平放置、帶等量異種電荷的平行金屬板M、N，金屬板的長度為3R，金屬板間的距離為2R，兩金屬板左端的連線與磁場區(qū)域相切。圓周上A點有一粒子源，A點是金屬板N的延長線與圓的切點，粒子源不斷地沿紙面各個方向向磁場內(nèi)發(fā)射質(zhì)量均為m、帶電荷量均為+q、速率均為v₀的粒子。金屬板的右側
3
2
R
處有一熒光屏PQ，熒光屏與金屬板垂直，粒子打在熒光屏上發(fā)光并被吸收。已知從粒子源射出的初速度與OA夾角為30°的粒子在磁場中的偏轉角為120°，且該粒子恰好通過兩金屬板右端連線上的S點，S點到金屬板M、N的距離之比為3：1，不計粒子重力及粒子間的相互影響。
（1）求圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度大??；
（2）求初速度與OA夾角為30°的粒子從A點射出至打在熒光屏上的運動時間及該粒子打到熒光屏上時的速度大??；
（3）若在熒光屏上以P點（在金屬板M的延長線上）為原點，向下為正方向建立坐標軸x軸，求熒光屏上發(fā)光部分的坐標范圍。

【考點】帶電粒子由磁場進入電場中的運動．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：43引用：2難度：0.3

相似題

1．如圖甲所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd位于豎直平面內(nèi)，ab邊水平。該區(qū)域內(nèi)有周期性變化的勻強電場和勻強磁場，以平行ad向下為電場的正方向，垂直紙面向里為磁場的正方向，電場強度E和磁感應強度B隨時間變化的圖像分別如圖乙和圖丙所示，圖中E₀、B₀、T均未知。質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電顆粒（可視為質(zhì)點）源源不斷地從ad邊中點O以某一恒定初速度沿水平方向射入電場，若t=0時刻射入電場的顆粒，經(jīng)
T
2
時間后從c點離開電場，t=
T
2
時刻射入電場的顆粒，在電磁場中做勻速圓周運動，t=
T
8
時刻射入電場的顆粒從dc邊射出電磁場時到c點的距離為
7
32
L。顆粒重力不能忽略，不計顆粒之間的相互作用，重力加速度為g。求：

（1）顆粒射入電場時的初速度v₀大?。?br />（2）B₀的大小。
發(fā)布：2024/10/17 0:0:1組卷：31引用：1難度：0.3
解析
2．如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立平面直角坐標系xOy,第二象限內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場，第三象限內(nèi)存在磁感應強度大小為B、方向垂直于坐標平面向里的勻強磁場。M、N兩個豎直平行金屬板之間的電壓為U，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子（不計粒子重力）從靠近N板的S點由靜止開始做加速運動，從電場的右邊界y軸上的A點水平向左垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的C點與x軸負方向成θ=60°角進入磁場，最后從y軸上的D點垂直于y軸射出磁場，求：
（1）A、C兩點間的電勢差U_AC和粒子在磁場中運動的軌道半徑r；
（2）粒子從A點運動到C點所用時間和從C點運動到D點所用時間的比值。
發(fā)布：2024/10/19 0:0:1組卷：68引用：2難度：0.6
解析

3．“太空粒子探測器”是安裝在國際空間站上的一種探測宇宙射線的試驗設備，由加速裝置、偏轉裝置和收集裝置三部分組成。其簡化原理圖如圖所示，兩個同心扇形圓弧面PQ、MN之間存在輻射狀的加速電場，方向由內(nèi)弧面指向外弧面，圓心為O，兩弧面間的電勢差為U，右側邊長為L的正方形邊界abcd內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，其大小為B（可調(diào)節(jié)），O點為ad邊界的中點，PO、QO與ad邊界的夾角均為30°。假設太空中質(zhì)量為m、電荷量為e的帶負電粒子，均能均勻地吸附到外弧面PQ的右側面上，由靜止經(jīng)電場加速后穿過內(nèi)弧面均從O點進入磁場，不計粒子重力、粒子間的作用力及碰撞，下列說法正確的是（　?。?/h2>

A．粒子到達O點時的速率

B．若從O點垂直于ad邊界射入磁場的粒子恰能從c點離開，則

C．若沿PO方向射入磁場的粒子恰好從d點射出磁場，此時

D．若要求外弧面PQ上所有的粒子均從cd邊射出磁場，則B值的取值范圍為

（

）

＜

發(fā)布：2024/10/26 23:0:1組卷：74引用：1難度：0.7

解析

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