如图所示,在水平线ab下方有一匀强电场,电场强度为E,方向竖直向下,ab的上方存在匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,磁场中有一内、外半径分别为R、
的半圆环形区域,两半圆与ab的交点分别为M、N、C、D.一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在电场中P点静止释放,由M进入磁场,从N点第1次出磁场,不计粒子重力.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/5/2111996658860032/2113687833952257/STEM/e450ea4d-2546-4722-8459-179cb9ba2bcb.png?resizew=318)
(1)求粒子从P到M所用的时间t;
(2)改变粒子静止释放位置(仍在线段PM上),要使粒子能够到达C点,求释放位置距M点的距离x;
(3)若粒子从与P同一水平线上的Q点水平射出,能由M进入磁场,始终在环形区域中运动,且所用的时间最少,求粒子在Q时速度
的大小.
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(1)求粒子从P到M所用的时间t;
(2)改变粒子静止释放位置(仍在线段PM上),要使粒子能够到达C点,求释放位置距M点的距离x;
(3)若粒子从与P同一水平线上的Q点水平射出,能由M进入磁场,始终在环形区域中运动,且所用的时间最少,求粒子在Q时速度
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更新时间:2019-01-07 17:31:49
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(0.4)
名校
【推荐1】如图所示,一个电子由静止开始经加速电场加速后,沿右侧两平行正对的极板中心轴线
射入偏转电场,并从另一侧射出,打到荧光屏上的P点,
为荧光屏的中心点。已知电子质量为m、电荷量为e、加速电场所加的电压为
、偏转电场所加的电压为U、水平极板的长度为
、上下两板间距离为d、水平极板的右端到荧光屏的距离为
。不计电子所受重力。求:
(1) 电子离开偏转电场时速度偏转角的正切值;
(2) 电子打在荧光屏上的P点到
点的距离h。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/270ddac9587bf1ea553914cb69595ab2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12fe32dfbd66709875c5b9f79c9496da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe5cb81b72e94f92d2aaecd553daac2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/172722d11ea7e01411fa06dbb82f46ee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f16e88ce60de19e36d0e42840a89792.png)
(1) 电子离开偏转电场时速度偏转角的正切值;
(2) 电子打在荧光屏上的P点到
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】示波器的示意图如图所示,金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出,进入偏转电场.电子在穿出偏转电场后沿直线前进,最后打在荧光屏上.设加速电压U1=1640V,偏极板长为4cm,偏转板间距d=1cm,当电子加速后从两偏转板的中央沿板平行方向进入偏转电场.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/7/1855152411336704/1856552949153792/STEM/9cbf3454-73a1-4ef5-8b86-0e3ebc1350c0.png?resizew=224)
(1)偏转电压为多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大?
(2)如果偏转板右端到荧光屏的距离b=20cm,则电子束最大偏转距离为多少?
(3)电子离开偏转电场时的偏转量和偏转电压的比叫做示波器的灵敏度,分析说明可采用哪些方法提高示波器的灵敏度.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/7/1855152411336704/1856552949153792/STEM/9cbf3454-73a1-4ef5-8b86-0e3ebc1350c0.png?resizew=224)
(1)偏转电压为多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大?
(2)如果偏转板右端到荧光屏的距离b=20cm,则电子束最大偏转距离为多少?
(3)电子离开偏转电场时的偏转量和偏转电压的比叫做示波器的灵敏度,分析说明可采用哪些方法提高示波器的灵敏度.
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(0.4)
【推荐3】如图1所示,间距为d的平行导体板M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场
和沿纸面向下的匀强电场(未画出),平行板右侧上方、下方分别放有足够长的绝缘收集板
、
,右侧偏转区内有垂直纸面向里的匀强磁场
。有大量质量为m、电荷量为q的正电粒子以不同速度沿平行板轴线
射入,其中速度为
的粒子恰能沿轴线
运动并从
点进入偏转区,已知
,
,不计粒子重力。
(1)求板M、N间的电压
;
(2)若仅将磁场
的右边界向左移动
(如图2所示),求速度为
的粒子打在收集板上的点
到
点的竖直距离
;
(3)若将两收集板
、
水平向右移动
,在平行板右侧放置一可上下移动的挡板ef,其上边缘e自M板附近开始缓慢向下移,当e下移距离为
时(如图3所示),恰好有粒子打到收集板右侧,此时粒子的落点
到
点的竖直距离为2d,求对应粒子沿轴线
入射时的初速度大小v(已知从e上方进入磁场
的粒子的速度方向均与轴线
成锐角向上)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97c01fdc7bc471af0b264a04aef0823e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/44bf502ada908ff97df03ff04ef0138f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/995c790e7e871eedc7e04e857521aafc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/43a71fc9c0068109dad1382354570665.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/270ddac9587bf1ea553914cb69595ab2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12fe32dfbd66709875c5b9f79c9496da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81f157b13a9e6472fef8bc618c49ccdf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cb699fda8dded1fc132ffc71f6b5c3c.png)
(1)求板M、N间的电压
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce07efe9f381f2740c3bd46e17a9a0ac.png)
(2)若仅将磁场
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97c01fdc7bc471af0b264a04aef0823e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98cbfc2626247efafbf1a31447671fdc.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12fe32dfbd66709875c5b9f79c9496da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f85fca60a11e1af2bf50138d0e3fe62.png)
(3)若将两收集板
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/44bf502ada908ff97df03ff04ef0138f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/995c790e7e871eedc7e04e857521aafc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98cbfc2626247efafbf1a31447671fdc.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12fe32dfbd66709875c5b9f79c9496da.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/270ddac9587bf1ea553914cb69595ab2.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/29/d1801907-ff0e-497b-ac27-4a8c0a7b7592.png?resizew=487)
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(0.4)
名校
【推荐1】如图所示为一磁约束装置的原理图,同心圆圆心
与
平面坐标系原点重合.半径为
的圆形区域Ⅰ内有方向垂直于
平面向里的匀强磁场.一束质量为
、电荷量为
、动能为
的带正电粒子从坐标为
的
点沿
轴负方向射入磁场区域Ⅰ,粒子全部经过坐标为
的
点,方向沿
轴正方向.当在环形区域Ⅱ加上方向垂直于
平面向外的另一匀强磁场时,上述粒子仍从
点沿
轴负方向射入区域Ⅰ,所有粒子恰好能够约束在环形区域内,且经过环形区域Ⅱ的磁场偏转后第一次沿半径方向从区域Ⅱ射入区域Ⅰ时经过内圆周上的
点(
点未画出).不计重力和粒子间的相互作用.
(1)求区域Ⅰ中磁感应强度
的大小;
(2)若环形区域Ⅱ中磁感应强度
,求
点坐标及环形外圆半径
;
(3)求粒子从
点沿
轴负方向射入圆形区域Ⅰ至再次以相同速度经过
点的过程所通过的总路程.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dde8112e8eb968fd042418dd632759e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ee31829d0d4d5f779a957d7df8058ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be9b4a83b9aebebf29de0c4406ebf894.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ee31829d0d4d5f779a957d7df8058ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/294f5ba74cdf695fc9a8a8e52f421328.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9aa8a716a31b0f51b70fdf9bdb257909.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b628d87cb667a0a31766a88c6c426324.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78f1a8aeab60889a63aac943e22b9de3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5963abe8f421bd99a2aaa94831a951e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d053b14c8588eee2acbbe44fc37a6886.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dad2a36927223bd70f426ba06aea4b45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5963abe8f421bd99a2aaa94831a951e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d053b14c8588eee2acbbe44fc37a6886.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac047e91852b91af639feec23a9598b2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac047e91852b91af639feec23a9598b2.png)
(1)求区域Ⅰ中磁感应强度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97c01fdc7bc471af0b264a04aef0823e.png)
(2)若环形区域Ⅱ中磁感应强度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4871ae1c300f95a73cacb00f0ad63c4e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac047e91852b91af639feec23a9598b2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4aa0df7f1e45f9de29e802c7f19a4f64.png)
(3)求粒子从
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5963abe8f421bd99a2aaa94831a951e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d053b14c8588eee2acbbe44fc37a6886.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5963abe8f421bd99a2aaa94831a951e9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/29/6603b7e1-ce7c-49df-9803-dca7b208cb3a.png?resizew=201)
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(0.4)
名校
【推荐2】在方向垂直纸面的匀强磁场中,静止的
核沿与磁场垂直的方向放出
核后变成Pb的同位素粒子.已知
原子核质量为209.98287u,Pb的同位素粒子的质量为205.9746u,
原子核的质量为4.00260u,1u相当于931.5MeV.求:(普朗克常量
J
s,1eV
J,真空中光速
m/s,计算结果均保留三位有效数字)
(1)请写出核反应方程并计算该核反应释放的核能;
(2)若释放的核能以电磁波的形式释放,求电磁波的波长;
(3)若释放的核能全部转化为机械能,求Pb的同位素粒子和
核在磁场中运动的半径之比.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/158b699cf49bc7b4fb894eef33bd9d24.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3943cde5cc0a4d05fd97e991d6cae35b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/158b699cf49bc7b4fb894eef33bd9d24.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3943cde5cc0a4d05fd97e991d6cae35b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4eb14d7dcd691a336cd82200f30cc170.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c97ec04a1aa7ac6fce72d589864940a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0acfb605842207a391213749f836fa73.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5b25ce251a44d1754744d71dfbe76a9.png)
(1)请写出核反应方程并计算该核反应释放的核能;
(2)若释放的核能以电磁波的形式释放,求电磁波的波长;
(3)若释放的核能全部转化为机械能,求Pb的同位素粒子和
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(0.4)
【推荐3】如图所示,在半径为R的圆周内外两区域分别存在与圆周平面垂直。方向相反的匀强磁场,其中内部区域的磁感应强度大小为B,外部区域磁感应强度大小未知.M、N、P、Q是两条互相垂直的直径与圆周边界的交点,现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)从M点沿MN方向射入圆周内部区域。
(1)若粒子从M点沿MN方向射入圆周内部区域后从P点射出圆周区域,求粒子所带电荷的电性及射入速度v0的大小;
(2)若该粒子从P点射出后,从N点返回圆周内部区域,求圆周外部区域的磁感应强度大小及该粒子由M点运动到N点所用的时间;
(3)若圆周内外的磁感应强度大小相等,要使粒子从M点指向圆心方向射入,经过偏转绕圆周边界一周后回到M点,求粒子运动的速度v应满足的条件。
(1)若粒子从M点沿MN方向射入圆周内部区域后从P点射出圆周区域,求粒子所带电荷的电性及射入速度v0的大小;
(2)若该粒子从P点射出后,从N点返回圆周内部区域,求圆周外部区域的磁感应强度大小及该粒子由M点运动到N点所用的时间;
(3)若圆周内外的磁感应强度大小相等,要使粒子从M点指向圆心方向射入,经过偏转绕圆周边界一周后回到M点,求粒子运动的速度v应满足的条件。
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(0.4)
名校
【推荐1】如图甲所示,在直角坐标系xOy中的四个点P(O,L)、Q(L,0)、M(0,-L)、N(-L、0)为PQMN的四个顶点,在△PQN范围内分布着匀强磁场,磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示(图像中T为未知量),设垂直纸面向外为正方向;△MQN内的匀强磁场与△PQN内的磁场总是大小相等、方向相反。在PQMN区域外,分别存在着场强大小为E的匀强电场,其方向分别与正方形区域PQMN在各象限内的边界垂直且指向正方形内部。质量为m、电荷量为q带正电的粒子在0
内某一时刻从原点O沿y轴正方向射入磁场,此后在xOy平面内做周期性运动。已知粒子在电场内做直线运动,且每当磁场方向发生变化时粒子恰好从电场射磁场。重力不计,忽略粒子运动对电、磁场的影响。上述L、B0、m、q、E为已知量。
(1)若粒子从出发到第一次回到O点过程中,在磁场中运动的时间小于
,求该粒子的初速度;
(2)求满足第一问条件下,粒子从出发到第一次回到O点的路程;
(3)求粒子初速度的所有可能值及对应的磁场变化的周期T。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95d510dc27713d0f0aa1d43720f77cfd.png)
(1)若粒子从出发到第一次回到O点过程中,在磁场中运动的时间小于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54add973f2d15c78a18ffa2396388e65.png)
(2)求满足第一问条件下,粒子从出发到第一次回到O点的路程;
(3)求粒子初速度的所有可能值及对应的磁场变化的周期T。
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示。研究员在研究带电粒子的受控轨迹时。设置了以下场景,空间中存在平面直角坐标系。其第一象限内存在方向沿y轴负向的匀强电场。电场强度为 E;第四象限内有一条分界线ON与x轴正方向的夹角为:
在
轴与ON 间存在垂直纸面向外的匀强磁场。研究员将一带正电的粒子从y轴上的距原点O距离d 的P点,以速度v0垂直y轴打入电场,经电场偏转后经
轴进入磁场,在磁场中运动一段时间后从ON 上以垂直于y轴的速度方向射出。已知粒子的比荷为
,不计粒子重力。求:
(1)粒子从 轴打出点到原点的距离以及粒子过该点时的速度
大小;
(2)磁场的磁感应强度 B 的大小;
(3)若改变磁感应强度 B 的大小,使粒子第一次进入磁场后轨迹恰好与ON 相切再次打入电场。求粒子第三次进入磁场时距离 O点的距离。
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】利用电、磁场控制和改变带电粒子的运动,在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。某种研究带电粒子运动的部分简化模型如图所示,在x轴上方有一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,在x轴下方有一匀强电场,方向竖直向上,x轴为电、磁场的理想边界一质量为m,电荷量为q,重力不计的带电粒子从y轴上的b点沿x轴正方向以初速度
开始运动,并以与x轴正方向成45°角的速度方向第一次进入磁场,且经过y轴上a(0,h)点时速度方向恰好沿y轴负方向。
(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小和匀强电场电场强度E的大小;
(2)若在x轴上放置一个竖直屏(厚度不计),且屏的一个端点在x轴上,现要求粒子能垂直打在屏上,求屏在x轴上的端点坐标的可能值;
(3)若该带电粒子到达a点时,撤去原来的电场和磁场,同时加上垂直纸面向外的z轴正方向的电场
和磁场
,求经过
后该带电粒子的空间位置(用三维坐标表示)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小和匀强电场电场强度E的大小;
(2)若在x轴上放置一个竖直屏(厚度不计),且屏的一个端点在x轴上,现要求粒子能垂直打在屏上,求屏在x轴上的端点坐标的可能值;
(3)若该带电粒子到达a点时,撤去原来的电场和磁场,同时加上垂直纸面向外的z轴正方向的电场
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bccf5d5300f5f7ddf246af4ba7909876.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49b51ca9da0e87bde32b5cd909919ee2.png)
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