當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年浙江省杭州市高二（下）期末物理試卷> 試題詳情

如圖所示，半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ與x軸相切于坐標(biāo)系的原點(diǎn)O，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁，方向垂直于紙面向外，磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ右側(cè)有一長(zhǎng)方體加速管，加速管高度AC長(zhǎng)為2R，左側(cè)的電勢(shì)比右側(cè)高，中軸線(xiàn)與x軸平行且過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ的圓心。在加速管出口正下方距離D點(diǎn)為R處放置一寬度為d=3R的熒光屏EF，熒光屏與豎直方向成θ=60°角，加速管右側(cè)存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₂。在O點(diǎn)處有一個(gè)粒子源，能沿紙面向y＞0的各個(gè)方向均勻地發(fā)射大量質(zhì)量為m帶電荷量為q且速率相同的粒子，其中沿y軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子，恰能沿軸線(xiàn)O₂O₃進(jìn)入加速管并垂直打在熒光屏上（不計(jì)粒子重力及其相互作用）。求：

（1）粒子剛進(jìn)入加速管時(shí)的速度v大??；
（2）加速管兩端的電壓U；
（3）熒光屏上被粒子打中的區(qū)域長(zhǎng)度Δl；
（4）若熒光屏能繞E點(diǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng)，熒光屏上的最小發(fā)光長(zhǎng)度。

【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問(wèn)題；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：71引用：1難度：0.4

相似題

1．1898年7月居里夫婦發(fā)現(xiàn)了一種放射性極強(qiáng)的元素，為了紀(jì)念自己的祖國(guó)波蘭把這種新元素定名為釙，同時(shí)由于對(duì)放射性的研究獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。吸煙有害健康，香煙中含有釙210，

210
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Po是一種很強(qiáng)的放射性同位素，為了探測(cè)放射線(xiàn)的性質(zhì)，真空室中在放射源釙210的對(duì)側(cè)放有一熒光屏，可以根據(jù)熒光屏上的打點(diǎn)情況來(lái)檢測(cè)放射線(xiàn)的強(qiáng)弱。
（1）在放射源與熒光屏之間不加任何場(chǎng)時(shí)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(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)熒光屏的閃光都向一側(cè)偏移，撤去磁場(chǎng)在放射源與熒光屏中間放一厚紙，發(fā)現(xiàn)熒光屏上沒(méi)有閃光產(chǎn)生，請(qǐng)你根據(jù)上面的情況分析判斷是什么射線(xiàn)，同時(shí)寫(xiě)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(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，測(cè)出了它的比荷。如圖為同步加速器模型，M、N為兩塊中心開(kāi)有小孔的平行金屬板，新的粒子（不計(jì)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(shì)差變?yōu)閁，粒子得到加速，當(dāng)離開(kāi)N板時(shí)，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?qiáng)磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)作用下做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，R遠(yuǎn)大于板間距離，經(jīng)電場(chǎng)多次加速，動(dòng)能不斷增大，為使R保持不變，磁場(chǎng)必須相應(yīng)的變化。不計(jì)粒子加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動(dòng)此時(shí)的電磁輻射，不考慮磁場(chǎng)變化對(duì)粒子速度的影響及相應(yīng)的變化，不計(jì)粒子的加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動(dòng)此時(shí)的電磁輻射，不考慮磁場(chǎng)變化對(duì)粒子速度的影響及相對(duì)論效應(yīng)，開(kāi)始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₀，求這種粒子的比荷以及運(yùn)動(dòng)第n周時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)產(chǎn)生一個(gè)新的原子核，新的粒子速度為3v₀，且方向不變，反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動(dòng)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(jì)算此反應(yīng)過(guò)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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