當前位置： 2022-2023學年新疆烏魯木齊七十中高三（上）期中物理試卷> 試題詳情

如圖所示，在P點有一粒子源可發(fā)射，質(zhì)量為m,電荷量為q（q＞0）的粒子，從P點在紙面內(nèi)沿著與PO成θ角（0～90°）的方向射出，圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域外存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向外，磁感應強度大小為B，OP=4r。，不計粒子重力。
（1）若要保證速度足夠大的粒子不會進入圓形無場區(qū)域，則θ角需要滿足什么條件？
（2）當θ=53°時，求不進入圓形無場區(qū)域的粒子的速度范圍？
（3）當θ=90°，將P點右移至OP=
3
r,并在圓形區(qū)域內(nèi)加入方向向里，大小為
1
3
B的勻強磁場，每隔一段時間發(fā)射相同速度的粒子，粒子恰能沿半徑進入內(nèi)部磁場區(qū)域，并再次回到P點，且前一個粒子返回至粒子源P處時，恰能與后發(fā)出的粒子合并，合并前后粒子電荷總量保持不變，求第n個粒子與第n+1個粒子發(fā)射的時間間隔。

【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/9/17 1:0:8組卷：3引用：2難度：0.5

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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(cè)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(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?。兩板外部存在垂直紙面向里的勻強磁場，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(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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