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當(dāng)前位置： 2023年黑龍江省大慶市高考物理一次檢試卷> 試題詳情

空間高能粒子是引起航天器異常或故障甚至失效的重要因素，是危害空間生物的空間環(huán)境源。某同學(xué)設(shè)計了一個屏蔽高能粒子輻射的裝置，如圖所示，鉛盒左側(cè)面中心O點有一放射源，放射源可通過鉛盒右側(cè)面的狹縫MQ以速率v向外輻射質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電高能粒子。鉛盒右側(cè)有一左右邊界平行、磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域，過O點的截面MNPQ位于垂直磁場的平面內(nèi)，OH⊥MQ，∠MOH=∠QOH=60°。不計粒子所受重力，忽略粒子間的相互作用。
（1）求垂直磁場邊界向左射出磁場的粒子在磁場中運動的時間t；
（2）若所有粒子均不能從磁場右邊界穿出，從而達到屏蔽作用，求磁場區(qū)域的最小寬度d（結(jié)果可保留根號）。
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【考點】帶電粒子在直線邊界磁場中的運動；帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；牛頓第二定律求解向心力．

【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：244引用：3難度：0.5

相似題

1．如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強磁場。一帶電粒子兩次以不同速率垂直磁場邊界從a點射入，兩次運動軌跡分別為Ⅰ、Ⅱ，對應(yīng)入射速率分別為v₁、v₂，在磁場中受到的洛倫茲力大小分別為F₁、F₂，在磁場中運動的時間分別為t₁、t₂，則下列正確的是（　?。?/div>
A．粒子帶正電 B．v₁＞v₂ C．F₁＞F₂ D．t₁＞t₂
發(fā)布：2024/8/22 0:0:1組卷：198引用：2難度：0.6
解析
2．如圖所示，邊長為6×10^-3m的正方形abcd中存在著水平向左的勻強電場和垂直紙面方向的勻強磁場。t=0時刻，一帶負(fù)電的小球從a點進入場區(qū)并沿紙面做勻速直線運動，速率為0.1m/s。在t時刻，僅將電場方向變?yōu)樨Q直向下，小球恰好做勻速圓周運動，最終從場區(qū)的某一邊界射出。已知小球的電荷量為2×10^-2C，質(zhì)量為0.1g,重力加速度取10m/s²。求：
（1）電場強度的大??；
（2）磁感應(yīng)強度的大小和方向；
（3）t的取值范圍。
發(fā)布：2024/9/4 5:0:8組卷：5引用：1難度：0.5
解析
3．如圖所示，空間中有一圓心為O的半圓，P、P₁、P₂為圓周上的3點，且∠POP₁=90°、∠POP₂=150°。一帶電粒子從P點沿PO方向以一定速度v₀射入，若空間中只有垂直紙面的勻強磁場，粒子經(jīng)時間t₁恰好以動能E_k1到達P₁點；若空間中只有平行于OP₁方向的勻強電場，粒子經(jīng)時間t₂恰好以動能E_k2到達P₂點。不計粒子的重力，下列關(guān)系正確的是（　　）
A．t₁＜t₂，E_k1＜E_k2 B．t₁＜t₂，E_k1＞E_k2
C．t₁＞t₂，E_k1＜E_k2 D．t₁＞t₂，E_k1＞E_k2
發(fā)布：2024/9/1 1:0:8組卷：80引用：1難度：0.5
解析

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A．t₁＜t₂，E_k1＜E_k2	B．t₁＜t₂，E_k1＞E_k2
C．t₁＞t₂，E_k1＜E_k2	D．t₁＞t₂，E_k1＞E_k2