當(dāng)前位置： 2020年江蘇省南通市如皋中學(xué)高考物理模擬試卷> 試題詳情

如圖所示，空間存在一個半徑為R₀的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B．有一個粒子源在紙面內(nèi)沿各個方向以一定速率發(fā)射大量粒子，粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q.將粒子源置于圓心，則所有粒子剛好都不離開磁場，不考慮粒子之間的相互作用．
（1）求帶電粒子的速率．
（2）若粒子源可置于磁場中任意位置，且磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?div id="szkqwbe" class="MathJye" mathtag="math">
B
4

，求粒子在磁場中最長的運(yùn)動時間t.
（3）若原磁場不變，再疊加另一個半徑為R₁（R₁＞R₀）圓形勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

，方向垂直于紙面向外，兩磁場區(qū)域成同心圓，此時該離子源從圓心出發(fā)的粒子都能回到圓心，求R₁的最小值和粒子運(yùn)動的周期T．

【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：67引用：10難度：0.5

相似題

1．在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy中，第一象限有豎直向下的勻強(qiáng)電場，第三、四象限有垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子沿x軸正向以初速度v₀從A（0，1.5l）點(diǎn)射入第一象限，偏轉(zhuǎn)后打到x軸上的
C
（
3
l
,
0
）
點(diǎn)。已知第四象限勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
m
v
0
ql
，不計粒子重力。
（1）求第一象限勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大?。?br />（2）求粒子從C點(diǎn)直接運(yùn)動到P（0，-3l）點(diǎn)所用的時間；
（3）為使從C點(diǎn)射入磁場的粒子經(jīng)過第三象限偏轉(zhuǎn)后直接回到A點(diǎn)，求第三象限磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。
發(fā)布：2024/11/18 1:0:2組卷：740引用：8難度：0.4
解析
2．如圖所示，在0≤x≤3a的區(qū)域內(nèi)存在與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。t=0時刻，從原點(diǎn)O向xOy平面內(nèi)發(fā)射大量速度大小相等、方向不同的帶電粒子，速度方向與y軸正方向的夾角在0°～90°范圍內(nèi)，其中沿y軸正方向發(fā)射的粒子在t=t₀時刻剛好從磁場右邊界上P（3a,
3
a
）點(diǎn)離開磁場.不計粒子的重力及粒子間的相互作用。
（1）畫出沿y軸正方向發(fā)射的粒子在磁場中的軌跡，并求該軌跡的半徑R；
（2）求粒子的比荷
q
m
；
（3）求右邊界上有粒子射出的區(qū)域長度d。
發(fā)布：2024/11/17 17:0:1組卷：324引用：6難度：0.4
解析

3．如圖所示，兩個完全相同的半圓形光滑軌道豎直固定在水平地面上，使軌道兩端在同一高度上，右邊軌道置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于紙面向外。兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止開始沿軌道運(yùn)動，P、M分別為兩軌道的最低點(diǎn)，則下列有關(guān)判斷正確的是（　?。?/h2>

A．兩小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度關(guān)系：v_P＞v_M

B．兩小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時對軌道的壓力關(guān)系：F_P＜F_M

C．兩小球從開始運(yùn)動到第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)所用的時間關(guān)系：t_P=t_M

D．左邊小球能回到出發(fā)點(diǎn)位置，右邊小球不能回到出發(fā)點(diǎn)位置

發(fā)布：2024/11/17 14:30:2組卷：25引用：1難度：0.4

解析

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