當(dāng)前位置： 2023年山西省朔州市懷仁一中高考物理二模試卷> 試題詳情

如圖所示，圓心為O點(diǎn)、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域的右側(cè)有兩個(gè)水平放置、帶等量異種電荷的平行金屬板M、N，金屬板的長(zhǎng)度為3R，金屬板間的距離為2R，兩金屬板左端的連線(xiàn)與磁場(chǎng)區(qū)域相切。圓周上A點(diǎn)有一粒子源，A點(diǎn)是金屬板N的延長(zhǎng)線(xiàn)與圓的切點(diǎn)，粒子源不斷地沿紙面各個(gè)方向向磁場(chǎng)內(nèi)發(fā)射質(zhì)量均為m、帶電荷量均為+q、速率均為v₀的粒子。金屬板的右側(cè)
3
2
R
處有一熒光屏PQ，熒光屏與金屬板垂直，粒子打在熒光屏上發(fā)光并被吸收。已知從粒子源射出的初速度與OA夾角為30°的粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角為120°，且該粒子恰好通過(guò)兩金屬板右端連線(xiàn)上的S點(diǎn)，S點(diǎn)到金屬板M、N的距離之比為3：1，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互影響。
（1）求圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?br />（2）求初速度與OA夾角為30°的粒子從A點(diǎn)射出至打在熒光屏上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間及該粒子打到熒光屏上時(shí)的速度大??；
（3）若在熒光屏上以P點(diǎn)（在金屬板M的延長(zhǎng)線(xiàn)上）為原點(diǎn)，向下為正方向建立坐標(biāo)軸x軸，求熒光屏上發(fā)光部分的坐標(biāo)范圍。

【考點(diǎn)】帶電粒子由磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：42引用：2難度：0.3

相似題

1．如圖甲所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd位于豎直平面內(nèi)，ab邊水平。該區(qū)域內(nèi)有周期性變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，以平行ad向下為電場(chǎng)的正方向，垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖像分別如圖乙和圖丙所示，圖中E₀、B₀、T均未知。質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電顆粒（可視為質(zhì)點(diǎn)）源源不斷地從ad邊中點(diǎn)O以某一恒定初速度沿水平方向射入電場(chǎng)，若t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的顆粒，經(jīng)
T
2
時(shí)間后從c點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，t=
T
2
時(shí)刻射入電場(chǎng)的顆粒，在電磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，t=
T
8
時(shí)刻射入電場(chǎng)的顆粒從dc邊射出電磁場(chǎng)時(shí)到c點(diǎn)的距離為
7
32
L。顆粒重力不能忽略，不計(jì)顆粒之間的相互作用，重力加速度為g。求：

（1）顆粒射入電場(chǎng)時(shí)的初速度v₀大??；
（2）B₀的大小。
發(fā)布：2024/10/17 0:0:1組卷：30引用：1難度：0.3
解析
2．如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy,第二象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第三象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。M、N兩個(gè)豎直平行金屬板之間的電壓為U，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子（不計(jì)粒子重力）從靠近N板的S點(diǎn)由靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)，從電場(chǎng)的右邊界y軸上的A點(diǎn)水平向左垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的C點(diǎn)與x軸負(fù)方向成θ=60°角進(jìn)入磁場(chǎng)，最后從y軸上的D點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，求：
（1）A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_AC和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；
（2）粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間和從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所用時(shí)間的比值。
發(fā)布：2024/10/19 0:0:1組卷：67引用：2難度：0.6
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3．“太空粒子探測(cè)器”是安裝在國(guó)際空間站上的一種探測(cè)宇宙射線(xiàn)的試驗(yàn)設(shè)備，由加速裝置、偏轉(zhuǎn)裝置和收集裝置三部分組成。其簡(jiǎn)化原理圖如圖所示，兩個(gè)同心扇形圓弧面PQ、MN之間存在輻射狀的加速電場(chǎng)，方向由內(nèi)弧面指向外弧面，圓心為O，兩弧面間的電勢(shì)差為U，右側(cè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形邊界abcd內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其大小為B（可調(diào)節(jié)），O點(diǎn)為ad邊界的中點(diǎn)，PO、QO與ad邊界的夾角均為30°。假設(shè)太空中質(zhì)量為m、電荷量為e的帶負(fù)電粒子，均能均勻地吸附到外弧面PQ的右側(cè)面上，由靜止經(jīng)電場(chǎng)加速后穿過(guò)內(nèi)弧面均從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力、粒子間的作用力及碰撞，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速率

B．若從O點(diǎn)垂直于ad邊界射入磁場(chǎng)的粒子恰能從c點(diǎn)離開(kāi)，則

C．若沿PO方向射入磁場(chǎng)的粒子恰好從d點(diǎn)射出磁場(chǎng)，此時(shí)

D．若要求外弧面PQ上所有的粒子均從cd邊射出磁場(chǎng)，則B值的取值范圍為

（

）

＜

發(fā)布：2024/10/26 23:0:1組卷：74引用：1難度：0.7

解析

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