小顾老师在疫情期同,遵从党和国家的号召,在家抗战,期间重温了《哈利波特》系列电影,除了沉溺于“赫敏”、“卢娜”的颜值外,更是对“死亡圣器”的标志产生了兴趣,遂编下此题。其标志可简化为一个正三角形abc与其内切圆组成,圆的半径为R,三个切点分别为D、O、E,图形被aO分割为相同两部分,在左右半圆内分别存在着垂直纸面的匀强磁场
和
,其余地方均无磁场,在D处有一挡板,其余部分没有实物阻挡,今从O点朝着a发射一质量为m,电量为+q的粒子,速度大小为v,不考虑重力作用,且碰撞无能量损失。
(1)若
与
完全相同,为了使电荷以垂直ab的速度方向打在D上,求
的大小和方向;
(2)接(1)问,当粒子从D处反弹后第一次经过aO时,保持
方向不变,改变
大小;同时改变
的大小,且使其方向与原来相反。为了使粒子能回到O点,求
与
大小满足的关系式;
(3)接(1)问,当粒子从D处反弹后,
大小方向均不变,改变
的大小,且使其方向与原来相反,最终粒子从右半圆射,且粒子射出磁场时的速度方向相对刚进入右半圆时偏转了
,求
的大小。
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(1)若
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(2)接(1)问,当粒子从D处反弹后第一次经过aO时,保持
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(3)接(1)问,当粒子从D处反弹后,
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21-22高二上·全国·期末 查看更多[1]
(已下线)2020-2021学年高二物理上学期期末冲刺模拟卷06
更新时间:2021-01-07 22:11:00
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【知识点】 带电粒子在直边界磁场中运动
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解答题
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】在研究性学习中,某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验,其实验装置如图所示.abcd是一个长方形盒子,在ad边和cd边上各开有小孔f和e,e是cd边上的中点,荧光屏M贴着cd放置,能显示从e孔射出的粒子落点位置.盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B.粒子源不断地发射相同的带电粒子,粒子的初速度可以忽略.粒子经过电压为U的电场加速后,从f孔垂直于ad边射入盒内.粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出.若已知
,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力.请你根据上述条件求出带电粒子的荷质比q/m.
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解答题
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,在x轴上方存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场,坐标原点О处有一粒子源,可向x轴和x轴上方的xOy平面各个方向不断地发射质量为m、带电量为+q、速度大小均为v的粒子。在x轴上距离原点x0处垂直于x轴放置一个长度为x0、厚度不计、两侧均能接收粒子的薄金属板P(粒子打在金属板Р上即被吸收,电势保持为0)。沿y轴正方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端,不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)求被薄金属板接收的粒子在磁场运动的最短时间与最长时间;
(3)要使薄金属板Р右侧不能接收到粒子,求挡板沿x轴正方向移动的最小距离。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)求被薄金属板接收的粒子在磁场运动的最短时间与最长时间;
(3)要使薄金属板Р右侧不能接收到粒子,求挡板沿x轴正方向移动的最小距离。
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解答题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】如图所示,条形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强度B的大小均为0.3T,AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,它们相互平行,条形区域的长度足够长,磁场宽度及BB′、CC′之间的距离均为d=1m.带正电的某种粒子从AA′上的O点以沿与AA′成60°角的大小不同的速度射入磁场,当粒子的速度小于某一值v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间总为t0=4×10-6s;当粒子速度为v1时,刚好垂直边界BB′射出区域Ⅰ.取π≈3,不计粒子所受重力.求:
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(1)粒子的比荷
;
(2)速度v0和v1的大小;
(3)速度为v1的粒子从O运动到DD′所用的时间。
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(1)粒子的比荷
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(2)速度v0和v1的大小;
(3)速度为v1的粒子从O运动到DD′所用的时间。
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