名校
1 . 激光触发原子核裂变的过程可以简化如下:竖直的两块极板AA1,BB1之间存在水平向右的匀强电场,BB1板正中央有一小孔O,以O为坐标原点建立如图所示的直角坐标系,BB1板在y轴上,y轴右侧有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,距离O左边x处有一静止的原子核,不计原子核的重力和原子核间的相互作用。
(1)若原子核自然裂变成核和核,两核速度分别为水平向左v1和向右v2,c核直接从O进入到y轴右侧磁场中,并打在y轴上坐标为的位置,b核向左运动后没有碰到AA1板,并最终也从O进入到磁场中,并打在轴上坐标为的位置,如果b、c两核的质量和电量分别用、和、表示,且满足,且,求;
(2)如果原子核不发生裂变直接从O点射入磁场后做如图2所示的半径为R的圆周运动,圆心为O1。圆周上有一点G,O1G与水平方向的夹角为。原子核受激光照射(忽略激光的动量)而裂变成b、c两核,b、c两核平分a的质量和电量,设裂变后瞬间b、c两核的速度分别为和,且。
①若在G处原子核a受激光照射而裂变,、两者方向与a核裂变前瞬间的速度方向相同,裂变后瞬间磁场方向未变,大小突然变为B1,求B1至少为多大才能使b、C两核不会从磁场中飞出;
②若在OG之间的某一位置原子核受激光照射而裂变,、两者方向相反且与a核裂变前瞬间的速度方向在同一直线上,发生裂变的瞬间撤去极板并且y轴左侧也加上与y轴右侧相同的磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,在之后的运动过程中,某一时刻b、c两核所在位置的横坐标分别为和,的绝对值记为xm,问a核在圆周上何处裂变xm有最大值,求出该处与O1连线与y轴正方向的夹角和xm的大小。
(1)若原子核自然裂变成核和核,两核速度分别为水平向左v1和向右v2,c核直接从O进入到y轴右侧磁场中,并打在y轴上坐标为的位置,b核向左运动后没有碰到AA1板,并最终也从O进入到磁场中,并打在轴上坐标为的位置,如果b、c两核的质量和电量分别用、和、表示,且满足,且,求;
(2)如果原子核不发生裂变直接从O点射入磁场后做如图2所示的半径为R的圆周运动,圆心为O1。圆周上有一点G,O1G与水平方向的夹角为。原子核受激光照射(忽略激光的动量)而裂变成b、c两核,b、c两核平分a的质量和电量,设裂变后瞬间b、c两核的速度分别为和,且。
①若在G处原子核a受激光照射而裂变,、两者方向与a核裂变前瞬间的速度方向相同,裂变后瞬间磁场方向未变,大小突然变为B1,求B1至少为多大才能使b、C两核不会从磁场中飞出;
②若在OG之间的某一位置原子核受激光照射而裂变,、两者方向相反且与a核裂变前瞬间的速度方向在同一直线上,发生裂变的瞬间撤去极板并且y轴左侧也加上与y轴右侧相同的磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,在之后的运动过程中,某一时刻b、c两核所在位置的横坐标分别为和,的绝对值记为xm,问a核在圆周上何处裂变xm有最大值,求出该处与O1连线与y轴正方向的夹角和xm的大小。
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2 . 如图所示,xOy坐标系内,第一象限存在水平向左的匀强电场。第二象限存在竖直向下的匀强电场,y轴上c点和x轴上d点连线为电场的下边界。相同的带电粒子甲、乙分别从a点和b点由静止释放,两粒子均从c点水平射入第二象限,且均从c、d连线上射出,已知ab=bc,下列说法正确的是( )
A.带电粒子甲、乙在c点速度之比为2∶1 |
B.带电粒子甲、乙在c点速度之比为∶1 |
C.带电粒子甲、乙在第二象限电场内的位移之比为∶1 |
D.带电粒子甲、乙在第二象限射出电场时速度方向垂直 |
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3 . 如图所示,平面内有一矩形区域ABCD,其AB长为L,AD长为,一质量为m,电量为+q的带电粒子从A点沿AD方向以v0速度射入,当在矩形区域只加上平行于平面,垂直于AD的匀强电场时,粒子刚好过C点;当在矩形区域只加上垂直于平面的匀强磁场时,粒子也刚好过C点。不计重力,求:
(1)电场强度与磁感应强度的比值;
(2)粒子在电场中的运动时间与在磁场中的运动时间之比。
(1)电场强度与磁感应强度的比值;
(2)粒子在电场中的运动时间与在磁场中的运动时间之比。
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4 . 如图所示,右侧有多个紧密相邻的匀强磁场和匀强电场,磁场与电场的宽度均为,长度足够长,磁感应强度大小相同,方向垂直纸面向里;电场强度大小相同,方向水平向右。一质量为、电量为的带电粒子以速度垂直于进入磁场1,当带电粒子从第一个磁场区域穿出时,速度方向偏转了30°角,设电场、磁场均有理想边界,粒子重力不计求:
(1)磁感应强度;
(2)若粒子的速度范围为,写出粒子穿出第一个磁场区域时速度方向与磁场边界夹角的余弦值与之间的函数关系式;
(3)在(2)问的条件下,若要粒子不穿出第5个磁场的右边界,求电场强度的最大值。
(1)磁感应强度;
(2)若粒子的速度范围为,写出粒子穿出第一个磁场区域时速度方向与磁场边界夹角的余弦值与之间的函数关系式;
(3)在(2)问的条件下,若要粒子不穿出第5个磁场的右边界,求电场强度的最大值。
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2021-06-28更新
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1130次组卷
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2卷引用:江苏省连云港市2020-2021学年高二下学期期末调研物理试题
名校
5 . 如图所示,在直角坐标系xOy中,虚线ab垂直于x轴,垂足为P点,M、N两点的坐标分别为(0,-L)、(0,L)。ab与y轴间存在沿y轴正方向的匀强电场(图中未画出),y轴的右侧存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场,其他区域无电场和磁场。在质量为m、电荷量为+q(q>0)的绝缘带电微粒甲从P点以某一初速度沿x轴正方向射入电场的同时,质量为m、电荷量为-q的绝缘带电微粒乙以初速度v从M点在坐标平面内沿与y轴负方向成夹角的方向射入磁场,结果甲、乙恰好在N点发生弹性正碰(碰撞时间极短且不发生电荷交换),碰撞后均通过ab。微粒所受重力及微粒间的作用力均不计。求:
(1)磁场的磁感应强度大小B以及乙从M点运动到N点的时间t;
(2)P点与坐标原点O间的距离x0以及电场的电场强度大小E;
(3)碰撞后乙通过y轴时的纵坐标y乙。
(1)磁场的磁感应强度大小B以及乙从M点运动到N点的时间t;
(2)P点与坐标原点O间的距离x0以及电场的电场强度大小E;
(3)碰撞后乙通过y轴时的纵坐标y乙。
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6 . 在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在着沿y轴正方向中的匀强电场,其余三个象限内存在着磁感应强度大小未知、方向如图所示的磁场。质量为m、电荷量为-q、不计重力的带电液滴从M(0,2d)点以大小为v0的水平速度射入电场,经N(3d,0)点进入匀强磁场Ⅰ,经P(3d,)点进入匀强磁场区域Ⅱ、然后经Q(0,)点平行于x轴进入y轴左侧的匀强磁场区域Ⅲ,已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。
(1)求液滴到达N点时的速度;
(2)求匀强电场的电场强度E的大小;
(3)求区域Ⅰ内磁感应强度B1的大小;
(4)如果在Q点有一个质量为m但不带电的液滴处于静止状态,带电液滴与之碰撞后合为一体,经过第二、三象限的磁场恰好回到M点,求带电液滴从M点出发至回到M点所需的时间。
(1)求液滴到达N点时的速度;
(2)求匀强电场的电场强度E的大小;
(3)求区域Ⅰ内磁感应强度B1的大小;
(4)如果在Q点有一个质量为m但不带电的液滴处于静止状态,带电液滴与之碰撞后合为一体,经过第二、三象限的磁场恰好回到M点,求带电液滴从M点出发至回到M点所需的时间。
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2020-11-21更新
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1504次组卷
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2卷引用:2021届江苏省苏州市高三上学期期中物理试题
名校
7 . 如图,光滑水平桌面上有一个矩形区域abcd,bc长度为2L,cd长度为1.5L,e、f分别为ad、bc的中点。efcd区域存在垂直桌面向内的匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m、电荷量为的绝缘小球A静止在磁场中f点.abfe区域存在沿bf方向的匀强电场,电场强度为,质量为km的不带电绝缘小球P,以大小为的初速度沿bf方向运动。P与A发生弹性碰撞,A的电量保持不变,P、A均可视为质点。
(1)试求碰后A在磁场中做圆周运动的半径;
(2)若,试分析A从ed边何处离开磁场;
(3)若A从ed边中点离开磁场,求k的可能值和A在磁场中运动的最长时间
(1)试求碰后A在磁场中做圆周运动的半径;
(2)若,试分析A从ed边何处离开磁场;
(3)若A从ed边中点离开磁场,求k的可能值和A在磁场中运动的最长时间
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2019-06-09更新
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864次组卷
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2卷引用:2019年湖南省长郡中学高三下学期第二次模拟考试理综物理试题
8 . 如图所示,坐标系xoy位于光滑绝缘水平面内,其中第二象限内存在一个与坐标平面平行方向如图的匀强电场。一质量为M,电量为的小球a从A点由静止释放。沿AO方向运动,到达O点时速度为v,AO长度为,若小球a恰能与静止在O点质量为的不带电小球b发生弹性碰撞,相碰时电荷量平分,同时瞬间撤去电场并在整个空间加一垂直于坐标平面向下的匀强磁场。忽略两小球间的静电力及小球运动所产生磁场的影响。求:
(1)匀强电场的电场强度大小E;
(2),b两球碰后的速度;
(3)若从a,b两球相碰到两球与O点第一次共线所用时间为t,则匀强磁场的磁感应强度的大小为多少?
(1)匀强电场的电场强度大小E;
(2),b两球碰后的速度;
(3)若从a,b两球相碰到两球与O点第一次共线所用时间为t,则匀强磁场的磁感应强度的大小为多少?
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名校
9 . 在现代科学实验和技术设备中经常用电场或磁场控制带电粒子的运动.如图甲所示的装置由两部分构成,电子枪部分实现对电子加速,由偏转电场实现对电子的偏转.金属丝附近的电子被加速后,沿着中心线O O′进入偏转场.已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力及电子间的相互作用力,设电子刚刚离开金属丝时的速度为零.
(1)电子枪的加速电压为,求电子从金属板小孔穿出时的速度v0的大小;
(2)设平行板两板间距为d,两板长度均为L,两平行板板间所加电压为,求电子射出偏转电场时在垂直于板面方向偏移的距离;
(3)如何实现对电子精准控制,是设计者十分关心的问题.请你回答
①如果只改变偏转电场的电压,能使电子穿过平行板,分析电压的取值范围;
②如果在两板间加磁场控制该电子(如图乙所示),仍能使电子穿过平行板,分析所加匀强磁场的磁感应强度B取值范围.
(1)电子枪的加速电压为,求电子从金属板小孔穿出时的速度v0的大小;
(2)设平行板两板间距为d,两板长度均为L,两平行板板间所加电压为,求电子射出偏转电场时在垂直于板面方向偏移的距离;
(3)如何实现对电子精准控制,是设计者十分关心的问题.请你回答
①如果只改变偏转电场的电压,能使电子穿过平行板,分析电压的取值范围;
②如果在两板间加磁场控制该电子(如图乙所示),仍能使电子穿过平行板,分析所加匀强磁场的磁感应强度B取值范围.
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2018-01-25更新
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539次组卷
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2卷引用:北京市门头沟区2018届高三上学期期末考试物理试题
真题
10 . 如图所示,在x轴的上方存在垂直纸面向里,磁感应强度大小为B0的匀强磁场。位于x轴下方的离子源C发射质量为m、电荷量为q的一束负离子,其初速度大小范围,这束离子经电势差的电场加速后,从小孔O(坐标原点)垂直x轴并垂直磁场射入磁场区域,最后打到x轴上。在x轴上2a~3a区间水平固定放置一探测板(),假设每秒射入磁场的离子总数为N0,打到x轴上的离子数均匀分布(离子重力不计)。
(1)求离子束从小孔O射入磁场后打到x轴的区间;
(2)调整磁感应强度的大小,可使速度最大的离子恰好打在探测板右端,求此时的磁感应强度大小B1;
(3)保持磁感应强度B1不变,求每秒打在探测板上的离子数N;若打在板上的离子80%被吸收,20%被反向弹回,弹回速度大小为打板前速度大小的0.6倍,被吸收和被弹回的离子数在探测板上沿x轴均匀分布,求探测板受到的作用力大小。
(1)求离子束从小孔O射入磁场后打到x轴的区间;
(2)调整磁感应强度的大小,可使速度最大的离子恰好打在探测板右端,求此时的磁感应强度大小B1;
(3)保持磁感应强度B1不变,求每秒打在探测板上的离子数N;若打在板上的离子80%被吸收,20%被反向弹回,弹回速度大小为打板前速度大小的0.6倍,被吸收和被弹回的离子数在探测板上沿x轴均匀分布,求探测板受到的作用力大小。
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2017-09-11更新
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3574次组卷
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5卷引用:2016年浙江省高三10月选考(高考)物理试题
2016年浙江省高三10月选考(高考)物理试题浙江省2018版选考物理考前特训(2017年10月)加试30分特训:特训7 带电粒子在场中的运动试题(已下线)【真题汇编-浙江卷】类型6:磁场【区级联考】天津市河东区2019届高三下学期第一次模拟考试物理试题(已下线)专题14 磁场(二)-十年(2013-2022)高考物理真题分项汇编(全国通用)