1 . 如图,在真空中,xoy坐标平面第一象限x≤1m的范围内,存在一水平向右的匀强电场,场强大小E=2.0×102N/C,在x=1m处有一足够大吸收荧光屏MN,在第二象限存在一半径R=0.4m的四分之一圆弧边界的匀强磁场,原点O为圆心,磁感应强度B=0.2T,方向垂直纸面向里。现有一束宽度也为R的线状正粒子源,以水平速度v0=1.28×104m/s沿x轴正向射入磁场区域,穿过磁场后通过y轴进入右侧电场区域。所有粒子的比荷均为=1.6×105C/kg,不计粒子的重力及其相互作用。
(1)从A(-0.4m,0)处水平射入的粒子刚进入电场时的y坐标
(2)吸收光屏上有粒子出现的y坐标范围
(3)若已知粒子质量m=1.0×10-8kg,粒子打在光屏上不反弹,作用时间均为t=1.0×10-3s,求单个粒子打到光屏上时,与光屏间的最大作用力。(结果保留两位有效数字,提示:=1.4,=1.7)
(1)从A(-0.4m,0)处水平射入的粒子刚进入电场时的y坐标
(2)吸收光屏上有粒子出现的y坐标范围
(3)若已知粒子质量m=1.0×10-8kg,粒子打在光屏上不反弹,作用时间均为t=1.0×10-3s,求单个粒子打到光屏上时,与光屏间的最大作用力。(结果保留两位有效数字,提示:=1.4,=1.7)
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2021-08-03更新
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699次组卷
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3卷引用:浙江省”共美联盟“2020-2021学年高二下学期期末模拟物理试题
2 . 离子推进器,又称离子发动机,广泛应用于太空领域。某种推进器简化原理如图甲所示,截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区:Ⅰ区为电离区,其内有沿轴向分布的匀强磁场,磁感应强度的大小;Ⅱ区为加速区,其内电极P、Q间加有恒定电压U,形成沿轴向分布的匀强电场。在离轴线处的C点持续射出一定速率范围的电子,射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动,截面如图乙所示(从左向右看),电子的初速度方向与中心点O和点C的连线成角(0<<90°)。向Ⅰ区注入某种稀薄气体,电子使该气体电离的最小速率为,电子在Ⅰ区内不与器壁相碰且能到达的区域越大,电离效果越好。Ⅰ区产生的正离子以接近0的初速度飘入Ⅱ区,被加速后形成离子束,从右侧喷出,在加速过程中推进器可获得恒定的推力。在某次推进器工作时,气体被电离成质量为M的1价正离子,且单位时间内飘入Ⅱ区的离子数目为定值。已知电子质量为m,电量为e,不考虑电子间的碰撞及相互作用,电子碰到器壁即被吸收。
(1)为取得好的电离效果,请判断Ⅰ区中的磁场方向(按图乙说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”);
(2)在取得好的电离效果下,当=60°时,求从C点射出的电子速度v的大小取值范围;
(3)若单位时间内飘入Ⅱ区的正离子数目为n,求推进器获得的推力F0;
(4)加速离子束所消耗的功率P不同时,推进器的推力F也不同,为提高能量转换效率,应使尽量大,试推导的表达式,并提出一条能增大的建议。
(1)为取得好的电离效果,请判断Ⅰ区中的磁场方向(按图乙说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”);
(2)在取得好的电离效果下,当=60°时,求从C点射出的电子速度v的大小取值范围;
(3)若单位时间内飘入Ⅱ区的正离子数目为n,求推进器获得的推力F0;
(4)加速离子束所消耗的功率P不同时,推进器的推力F也不同,为提高能量转换效率,应使尽量大,试推导的表达式,并提出一条能增大的建议。
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2021-05-10更新
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913次组卷
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5卷引用:2021届浙江省温州市普通高中高三下学期5月适应性测试物理试题
2021届浙江省温州市普通高中高三下学期5月适应性测试物理试题(已下线)2022届浙江省物理选考模拟卷(二)(已下线)2022年1月浙江省普通高校招生选考科目考试物理仿真模拟试卷A(已下线)2022届河北省普通高中学业水平选择性考试物理考向卷(六)1.4质谱仪与回旋加速器-随堂练习2