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當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年遼寧省沈陽二十中高三（上）期末物理試卷> 試題詳情

如圖是水平放置的小型粒子加速器的原理示意圖，區(qū)域Ⅰ和Ⅱ存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B₁和B₂，長L=1.0m的區(qū)域Ⅲ存在場強(qiáng)大小E=5.0×10⁴V/m、方向水平向右的勻強(qiáng)電場。區(qū)域Ⅲ中間上方有一離子源S，水平向左發(fā)射動(dòng)能E_k0=4.0×10⁴eV的氘核，氘核最終從區(qū)域Ⅱ下方的P點(diǎn)水平射出。S、P兩點(diǎn)間的高度差h=0.10m。（氘核質(zhì)量m=2×1.67×10^-27kg、電荷量q=1.60×10^-19C，1eV=1.60×10^-19J．

≈1×10^-4）
（1）求氘核經(jīng)過兩次加速后從P點(diǎn)射出時(shí)的動(dòng)能E_k₂；
（2）若B₁=1.0T，要使氘核經(jīng)過兩次加速后從P點(diǎn)射出，求區(qū)域Ⅰ的最小寬度d；
（3）若B₁=1.0T，要使氘核經(jīng)過兩次加速后從P點(diǎn)射出，求區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₂．

【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)；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：2024/6/27 10:35:59組卷：427引用：4難度：0.5

相似題

1．如圖所示，正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量都相等的粒子沿ad方向射入磁場后分別從b、e兩點(diǎn)射出，不計(jì)粒子重力。下列說法正確的是（　?。?/div>

A．兩粒子都帶負(fù)電

B．從a到b射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速度偏向角是60°

C．從e點(diǎn)射出的粒子速率是從b點(diǎn)射出粒子的2倍

D．從b點(diǎn)射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間是從e點(diǎn)射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的2倍

發(fā)布：2024/9/27 0:0:1組卷：283引用：2難度：0.5

解析

2．如圖所示，在水平絕緣固定板CD下方存在左右邊界平行、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的左右邊界相距
3
d
（邊界處有磁場）且與絕緣板分別垂直相交于C、D兩點(diǎn)。豎直平行金屬板M、N之間所加電壓為U₀時(shí)，將一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從靠近N板的S點(diǎn)由靜止釋放，該粒子經(jīng)電場加速后穿過M板上的小孔從與C點(diǎn)相距為d的A點(diǎn)水平向左射入磁場，結(jié)果剛好垂直打在絕緣板上。（不計(jì)粒子重力）
（1）求粒子從A點(diǎn)水平向左射入磁場時(shí)的速度大小v₀；
（2）求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
（3）若M、N兩個(gè)平行金屬板之間的電壓可調(diào)，為使該粒子從S點(diǎn)由靜止釋放后，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)不與擋板相碰，求加在M、N兩板間的電壓范圍。
發(fā)布：2024/9/26 0:0:1組卷：48引用：2難度：0.5
解析
3．如圖甲所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第二象限中，有平行于y軸向下的勻強(qiáng)電場，在y軸的右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直坐標(biāo)平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，在t=0時(shí)刻有一比荷為1×10⁴C/kg的帶正電粒子（不計(jì)重力）從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向以初速度v₀=2×10³m/s進(jìn)入磁場，開始時(shí)，磁場方向垂直紙面向里，粒子最后到達(dá)x軸上坐標(biāo)為（-2m,0）的P點(diǎn)，求：
（1）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑；
（2）粒子到達(dá)y軸時(shí)與O點(diǎn)的距離s；
（3）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E。
發(fā)布：2024/9/21 2:0:8組卷：38引用：1難度：0.2
解析

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