名校
1 . 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。
您最近一年使用:0次
23-24高二下·全国·课堂例题
2 . 如图所示,一束电子(电荷量为e,不计重力)以速度v由A点垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中,在C点穿出磁场时的速度方向与电子原来的入射方向成30°夹角,则:
(1)电子运动的半径是多少?
(2)如何来确定电子做圆周运动的圆心?
(3)电子的质量是多少?
(4)电子穿过磁场的时间是多少?
(5)射出磁场时速度偏转的角度和圆心角是什么关系?
(1)电子运动的半径是多少?
(2)如何来确定电子做圆周运动的圆心?
(3)电子的质量是多少?
(4)电子穿过磁场的时间是多少?
(5)射出磁场时速度偏转的角度和圆心角是什么关系?
您最近一年使用:0次
名校
3 . 质谱仪
质谱仪是用来测量带电粒子质量的一种仪器。
质谱仪结构如图a所示,它分别由加速器I、速度选择器II、质量分离器III三部分组成。若从粒子源P点发出一个电量q、质量为m的正离子,经过加速器得到加速,进入速度选择器,速度符合一定大小的离子能够通过
缝射入质量分离器中。整个过程中可以不考虑离子重力的影响。完成下列问题:
、
两块带电平行金属板组成,为了使正离子得到加速,则应让金属板
带__________ 电(选填“正”、“负”)。在下降过程中,离子的电势能__________ (选填“减少”、“增大”、“不变”)。如果离子从速度
开始经加速后速度达到
,则加速器两极板问电压![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/606293350eaae655773448cd18783b5f.png)
__________ 。
2.离子以速度
进入速度选择器II中,两板间电压为
,两板长度
,相距d。离子在穿过电场过程中,为了不让离子发生偏转,需要在该区域加一个垂直于电场和速度平面的磁场。
____________ ;
(2)在图b中分别用
和
标出离子受到的电场力与磁场力方向;____________
(3)离开分离器时离子的速度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc4ef973817d347fc468c0a1f776d798.png)
____________ 。
3.若离子以速度
垂直于磁场方向进入质量分离器III,图c所示。其磁感应强度大小为
。离子在磁场力作用下做半圆周运动
(1)圆周运动的直径![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b8b8f0c729dba1697e8b53fcf5669b1.png)
__________ 。
(2)带电粒子的电量和质量之比称为粒子的荷质比,设
,如果在质谱仪底片上得到了1、2两条谱线,可以比较其对应的两个电荷的荷质比大小( )
4.若带离子束持续以某一速度
沿轴线进入管道,如图所示,管道在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中,固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道,其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a,长度为l(
)。粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上,与管壁发生弹性碰撞,多次碰撞后从另一端射出,单位时间进入管道的粒子数为n,粒子电荷量为
,不计粒子的重力、粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
质谱仪是用来测量带电粒子质量的一种仪器。
质谱仪结构如图a所示,它分别由加速器I、速度选择器II、质量分离器III三部分组成。若从粒子源P点发出一个电量q、质量为m的正离子,经过加速器得到加速,进入速度选择器,速度符合一定大小的离子能够通过
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83c2d5971afbff8eca1b9aff5f76f710.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d43eb0b274e00cbbc4a210da4165042.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/530f5b63e797195906285c0c03eb9276.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d43eb0b274e00cbbc4a210da4165042.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f44c235d8b49207ad3f2d77dc5d6cf20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/606293350eaae655773448cd18783b5f.png)
2.离子以速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f44c235d8b49207ad3f2d77dc5d6cf20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f833a7beb83820ecede0234c671f1878.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c88d9142df6ba8e43c1a93bd04a1362.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1f9fabbbe61a759e52ec975215e2e7c.png)
(2)在图b中分别用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ac42eb329a8669010f73c341013eac4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ade10d525ecbc61112831cd0b9ec3999.png)
(3)离开分离器时离子的速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc4ef973817d347fc468c0a1f776d798.png)
3.若离子以速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc13a607ac0c7f76d252d7cb1bb040fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c41d793c851a2f72f787913ba23e459c.png)
(1)圆周运动的直径
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b8b8f0c729dba1697e8b53fcf5669b1.png)
(2)带电粒子的电量和质量之比称为粒子的荷质比,设
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/edd5568f7cef901e968e8eb14f15bf30.png)
4.若带离子束持续以某一速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc13a607ac0c7f76d252d7cb1bb040fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f79c36b818f3498f2b46582f20125f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b2087eadbbd0dab72b7483b9181585.png)
A.粒子在磁场中运动的圆弧半径为a |
B.粒子质量为![]() |
C.管道内的等效电流为![]() |
D.粒子束对管道的平均作用力大小为![]() |
您最近一年使用:0次
23-24高二下·安徽合肥·期中
名校
4 . 如图所示,在第一象限内的虚线
(
与y轴正方向的夹角
)与y轴所夹区域内(包括虚线
)有磁感应强度大小为B、方向垂直于
平面向外的匀强磁场,有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴上坐标为
的A点平行于x轴正方向射入磁场,不计粒子所受重力。求:
(1)若粒子能垂直
离开磁场,求带电粒子初速度的大小;
(2)粒子垂直
离开磁场后到达x轴.求粒子在第一象限内运动的时间t;
(3)若在
平面第一象限内x轴与虚线
所夹区域加上平行x轴方向的匀强电场(图中未画出),粒子垂直
离开磁场后进入电场,然后到达x轴的横坐标为
,求所加电场的电场强度E的大小。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/828628c0876b45381c9a0edeb0fec236.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/828628c0876b45381c9a0edeb0fec236.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f72bf0fce80daad394f2a9d013829c5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/828628c0876b45381c9a0edeb0fec236.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ee31829d0d4d5f779a957d7df8058ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6ae914eed610ecbcc04be734da936ca.png)
(1)若粒子能垂直
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/828628c0876b45381c9a0edeb0fec236.png)
(2)粒子垂直
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/828628c0876b45381c9a0edeb0fec236.png)
(3)若在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ee31829d0d4d5f779a957d7df8058ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/828628c0876b45381c9a0edeb0fec236.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/828628c0876b45381c9a0edeb0fec236.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7fbb99e3e43c31382771cef49fd90bc.png)
您最近一年使用:0次
5 . 电子对湮灭是指正电子和电子以大小相同、方向相反的速度发生正碰后湮灭,产生伽马射线的现象,电子对湮灭是计算机断层扫描(PET)的物理基础。如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,在第Ⅱ象限内一半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,圆形磁场分别与x轴和y轴相切于A点和C点,在第Ⅳ象限内有垂直纸面向里的匀强磁场。一电子以大小为v0的速度从A点沿y轴正方向射入磁场,经C点射入电场,一正电子从y轴上的D点沿x轴正方向射入第Ⅳ象限,它们恰好在到达x轴上的P点时发生正碰从而发生湮灭现象。已知O、P两点间的距离为
,电子的比荷为k,不计它们所受的重力以及它们间的相互作用。求:
(1)第Ⅱ象限圆形区域内匀强磁场的磁感应强度的大小B1;
(2)第Ⅰ象限内匀强电场的电场强度的大小E;
(3)电子从A点出发与正电子从D点出发的时间间隔
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1b17f3987b6614492ce22a176153cd4.png)
(1)第Ⅱ象限圆形区域内匀强磁场的磁感应强度的大小B1;
(2)第Ⅰ象限内匀强电场的电场强度的大小E;
(3)电子从A点出发与正电子从D点出发的时间间隔
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d8a4958df52dd9f9cba15f4d1675fc6d.png)
您最近一年使用:0次
解题方法
6 . 某粒子分析装置的核心结构如图所示。在空间三维直角坐标系
中,由6面荧光屏构成的长方体容器
安装在坐标原点
处,
边与
轴重合,
,
。整个空间存在方向沿
轴负方向的匀强磁场,磁感应强度大小为
,在
面的中心
处有一粒子源,可以在平行于
的平面内向容器内各个方向均匀发射相同速率的同种带电粒子,已知带电粒子的比荷为
,恰好有二分之一的粒子打在
面上激发荧光屏发光,
面刚好没有发光。粒子打在荧光屏上后即被吸收,重力不计。下列说法正确的是( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5e336d6ca2cae3d6e6c3810d7e521a4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb3769d5b40eca12d14165b1df977653.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dde8112e8eb968fd042418dd632759e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abd13974aebe38eb2a1d744a01ea5aa5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8fb5a8f4a749f444d642727ea563d6f6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e40307e41956a310f64f850bfd103026.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e81e59019989b7dc2fb59b037ef6e010.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f9e8449aad35c5d840a3395ea86df6d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4598089963534922449f3ab975a0a8b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf231f8f86fb922df4ca0c87f044cec3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ee31829d0d4d5f779a957d7df8058ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c02bec8da6eda8778ffebdbf7d3aa26a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dec15a6836702ab353dd888e84037ba9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91243b2b02ca6bb260acf4064887771e.png)
A.粒子源发射的粒子带正电,速率为![]() |
B.有六分之一的粒子打在![]() |
C.打在棱边![]() ![]() |
D.打在棱边![]() ![]() |
您最近一年使用:0次
7 . 如图,在xOy平面内存在以(0,d)为圆心半径为d的圆形磁场,磁场方向垂直纸面向外;x轴上方,0≤y≤2d,
2d≤x≤
d区域内存在沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E(E未知);x轴下方,以平行于x轴的直线ab为界,ab上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab下方存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴正方向、大小也为E(E未知)的匀强电场;已知ab到x轴的距离为
,与y轴交点为c,三个区域磁感应强度大小均为B。一群质量为m,电荷量为+q的粒子均匀分布在
,0≤y≤2d的区域内,初速度可视为0,经电场加速后进入圆形磁场区域,经磁场偏转后汇聚到坐标原点O,忽略粒子间的相互作用及其所受到的重力。求:
(1)匀强电场场强E的大小;
(2)粒子能打在分界线ab上的区域长度及到达分界线ab上的粒子占总粒子数的比例η(不考虑两次及以上进入x轴下方的粒子);
(3)在O点沿x轴正方向运动的粒子进入x轴下方后,从第1次经过分界线ab到第2次经过分界线ab沿x轴方向运动的距离。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4bfc339cf6dd66599db64fa3fa44e608.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4bfc339cf6dd66599db64fa3fa44e608.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fcd163b3e9149f7bc67769d8d388a3c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aee9b1baa557fd0a28aece4dd0416a62.png)
(1)匀强电场场强E的大小;
(2)粒子能打在分界线ab上的区域长度及到达分界线ab上的粒子占总粒子数的比例η(不考虑两次及以上进入x轴下方的粒子);
(3)在O点沿x轴正方向运动的粒子进入x轴下方后,从第1次经过分界线ab到第2次经过分界线ab沿x轴方向运动的距离。
您最近一年使用:0次
8 . 一种质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组成,其构造如图所示。若静电分析器通道中心线的半径为R,通道内均匀辐射电场,在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。两个质量相同、电荷量不同的粒子先后从静止开始经同一加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由P点垂直边界进入磁分析器,电荷量小的粒子最终打到胶片上的Q点,不计粒子重力。下列说法不正确的是( )
A.粒子带正电 |
B.为确保不同粒子均经过静电分析器中心线,需调节中心线电场强度E |
C.电荷量大的粒子打在胶片上PQ之间的某点 |
D.两个粒子打在胶片上时的速度不同 |
您最近一年使用:0次
9 . 如图,在长方形ACDE中,O点为两对角线AD、CE的交点,F点为OD上的一点,且AE=AO=d,OF=2FD。三角形AOE内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;三角形AOC内无磁场;三角形COD和DOE内分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小未知。现有一质量为m、电荷量为q的粒子(重力不计)以一定初速度从A点沿∠OAE的角平分线垂直磁场射入,粒子恰好依次经过O、F点且从D点射出磁场。则( )
A.粒子带正电 |
B.粒子的初速度为![]() |
C.三角形COD和DOE内的磁感应强度大小分别为2B、3B |
D.粒子从A点到D点经历的时间为![]() |
您最近一年使用:0次
名校
10 . 如图所示,一束带电粒子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=60°,下列说法正确的是( )
A.这束带电粒子带负电 |
B.带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为![]() |
C.带电粒子的比荷为![]() |
D.这束带电粒子在磁场中运动的时间为![]() |
您最近一年使用:0次