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1 . 如图甲所示,在平面直角坐标系的第一象限内、半径为的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ,边界圆刚好与轴、轴相切于、两点,长为、间距也为的平行金属板M、N固定在第二象限内,N板在轴上,在两板加上如图乙所示的交变电压,图中未知、已知,在两板中线左端有一粒子源,沿中线向右不断射出质量为、电荷量为的带正电的粒子,所有粒子穿过两板间电场的时间均为,在轴下方有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ,在磁场Ⅱ中有一足够长平行于轴的挡板,挡板到轴距离为,从射出的粒子刚好从N板右端边缘射出电场,从时刻射出的粒子经磁场Ⅰ偏转后刚好从点进入磁场Ⅱ,打在板上时的速度与轴负方向的夹角为,所有粒子打到挡板上后均被挡板吸收,不计粒子重力和相互间作用,,。求:
(1)大小;
(2)匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小;
(3)挡板上打到粒子的区域的长度。
(1)大小;
(2)匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小;
(3)挡板上打到粒子的区域的长度。
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2024-04-18更新
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1244次组卷
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5卷引用:黑龙江省二校2023-2024学年高三下学期3月联考模拟检测物理试题
2 . 如图,在的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场,在的区域存在方向垂直于平面向里的匀强磁场。一个氕核和一个氚核先后从x轴上P、Q两点射出,速度大小分别为、。速度方向与x轴正方向的夹角均为,一段时间后,氕核和氚核同时沿平行x轴方向到达y轴上的M点(图中未画出),并立即发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知Q点坐标为,不计粒子重力及粒子间的静电力作用,,,求:
(1)P点的横坐标。
(2)匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B大小之比。
(3)氕核和氚核碰撞后再次到达y轴上时的坐标点相隔的距离。
(1)P点的横坐标。
(2)匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B大小之比。
(3)氕核和氚核碰撞后再次到达y轴上时的坐标点相隔的距离。
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3 . 如图所示,边长为L的正方形区域内,以对角线bd为边界,上方有平行ad边向下的匀强电场,电场强度大小为E。下方有垂直abcd平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一带正电的粒子从ab边中点O由静止释放,在电场和磁场中运动后垂直bc边射出。粒子重力不计。求粒子的比荷。
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4 . 如图,真空中有区域I和II,区域I中存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下(与纸面平行),磁场方向垂直纸面向里,腰长为L的等腰直角三角形CGF区域(区域II)内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上,AO与GF垂直,且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域I中,只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域II。若区域I中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1,区域II中磁感应强度大小为B2,则粒子从CF边靠近F的三等分点D射出,它们在区域II中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱,能进入区域II中的粒子在区域II中运动的时间为t,不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.从D点飞出的粒子速度大小为 |
B.粒子的比荷为 |
C.若仅将区域I中电场强度大小变为2E,则 |
D.若仅将区域II中磁感应强度大小变为,则粒子从GF边出射,出射点距离O点 |
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5 . 如图,一直角三角形边界匀强磁场磁感应强度为B,其中,,c点有一发射带正电粒子的粒子源,粒子以不同速率沿不同方向进入磁场,粒子比荷为k,不计粒子重力及粒子之间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.ab边有粒子出射的区域长度为 |
B.粒子在磁场中运动的最长时间 |
C.若粒子从ac边出射,入射速度 |
D.若某粒子速度,则粒子可以从a点飞出 |
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6 . 如图所示,在坐标系的第一象限内,分布着垂直纸面向外的匀强磁场(含坐标轴),磁感应强度大小为。坐标为(单位:m)的点P处有一静止的原子核发生了衰变,粒子的比荷为,放出的粒子以大小为的速度垂直磁场方向射入磁场中,方向与y轴正方向成30°,刚好与x轴相切而过,从y轴射出。不计重力及粒子与新原子核间相互作用,衰变后产生的新核用Th表示。
(1)写出衰变的核反应方程:
(2)粒子离开磁场的位置及速度大小;
(1)写出衰变的核反应方程:
(2)粒子离开磁场的位置及速度大小;
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7 . 如图所示,直角坐标系中,有一平行于y轴长度为0.5L的线状离子源MN,M端在x轴上,坐标,离子源发射的正离子初速度大小均为,方向平行于x轴正方向,且发射的正离子沿MN均匀分布,每个离子质量为m,电荷量为q;在、区间内加一垂直于纸面向里,磁感应强度大小为的圆形边界匀强磁场,能使离子源发射的全部正离子经过原点O,不计离子重力及离子间的相互作用。
(1)求磁感应强度的取值范围;
(2)若磁感应强度取最小值,在第一象限加垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,在第二象限加垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场,已知。离子发射前,在y轴上放置长度为0.8L的探测板PQ,只有打到探测板左侧表面的离子才能被探测到。
①求全部正离子经过原点O时与y轴正方向夹角的范围;
②若探测板下端Q纵坐标,求离子探测率(即探测板探测到的离子数占总离子数的比例);
③若探测板位置在y轴上可变,Q端纵坐标满足,求离子探测率与的关系。
(1)求磁感应强度的取值范围;
(2)若磁感应强度取最小值,在第一象限加垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,在第二象限加垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场,已知。离子发射前,在y轴上放置长度为0.8L的探测板PQ,只有打到探测板左侧表面的离子才能被探测到。
①求全部正离子经过原点O时与y轴正方向夹角的范围;
②若探测板下端Q纵坐标,求离子探测率(即探测板探测到的离子数占总离子数的比例);
③若探测板位置在y轴上可变,Q端纵坐标满足,求离子探测率与的关系。
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8 . 如图,真空中有区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下(与纸面平行),磁场方向垂直纸面向里,腰长为L的等腰直角三角形区域(区域Ⅱ)内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上,与垂直,且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中,只有沿直线运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为,区域Ⅱ中磁感应强度大小为,则粒子从边靠近F的三等分点D射出,它们在区域Ⅱ中运动的时间为。若改变电场或磁场强弱,能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t,不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.从D点飞出的粒子速度大小为 |
B.粒子的比荷为 |
C.若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E,则 |
D.若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为,则粒子从边出射,出射点距离O点 |
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9 . 如图所示,在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,许多相同的离子,以相同的速率v,由O点沿纸面向各个方向()射入磁场区域。不计离子所受重力,不计离子间的相互影响,图中曲线表示离子运动的区域边界,其中边界与y轴交点为M,边界与x轴交点为N,且,由此可判断( )
A.这些离子是带负电的 |
B.这些离子运动的轨道半径为 |
C.这些离子的荷质比为 |
D.当离子沿y轴正方向射入磁场时会经过ON的中点 |
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10 . 如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10-3T;磁场右边是宽度L=0.2m、场强E=40V/m、方向向左的匀强电场。一带电粒子电荷量q=-3.2×10-19C,质量m=6.4×10-27kg,以v=4×104m/s的速度沿OO′垂直射入磁场,在磁场中偏转后射入右侧的电场,最后从电场右边界射出。(不计重力)求:
(1)大致画出带电粒子的运动轨迹;
(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;
(3)带电粒子飞出电场时的动能Ek。
(1)大致画出带电粒子的运动轨迹;
(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;
(3)带电粒子飞出电场时的动能Ek。
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