當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年山東省濰坊市高三（下）核心物理試卷> 試題詳情

如圖甲所示，MN是電場和磁場的邊界，PQ是一個絕緣擋板，MN和PQ之間的距離L=20cm。MN和PQ之間存在豎直方向周期性變化的電場，電場按如圖乙所示規(guī)律變化，t=0時刻電場方向向上。MN左側(cè)存在足夠大的垂直紙面向里的勻強磁場，在t=0時刻一帶負(fù)電的粒子以初速度v₀=10m/s從A點沿AC方向垂直進(jìn)入電場，C點位于邊界MN上，粒子從MN上的D點（圖中未畫出）進(jìn)入磁場，CD兩點間的距離h=10cm,粒子通過磁場后恰好經(jīng)過C點第一次返回電場。電場變化的半周期大于粒子每次穿過電場運動的時間，粒子重力不計，粒子與擋板碰撞時能量、電荷量均無損失，碰撞的時間忽略不計，取π=3。求：

（1）帶電粒子的比荷
q
m
；
（2）磁場的磁感應(yīng)強度B和粒子從A點到C點的運動時間t；
（3）若粒子每次都能夠垂直打在擋板PQ上，且恰好能打在A點下方的F點，則電場變化的周期是多少？A、F間的距離H應(yīng)滿足什么條件？

【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題．

【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：34引用：1難度：0.3

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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(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(dāng)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(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姶艌?，粒子在磁場作用下做半徑為R的圓周運動，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(yīng)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(yīng)，開始時磁感應(yīng)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(yīng)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(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
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