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            • 1. (2016•辽宁三模)“太空粒子探测器”是由加速装置、偏转装置和收集装置三部分组成,其原理可简化如下:如图所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心圆,圆心为O,外圆的半径R1=lm,电φ1=25V,内圆的半径R2=0.5m,电势φ2=0.内圆内有磁感应强度大小B=1×10-2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,收集板MN与内圆的一条直径重合.假设太空中漂浮着质量为m=1×10-10kg、电荷量q=2×10-4 C的带正电粒子,它们能均匀地吸附到外圆面上,并被加速电场从静止开始加速,进入磁场后,发生偏转,最后打在收集板MN上并被吸收(收集板两侧均能吸收粒子),不考虑粒子碰撞和粒子间的相互作用.
              (1)求粒子到达内圆时速度的大小;
              (2)分析外圆上哪些位置的粒子进入磁场后在磁场中运动的总时间最长,并求该最长时间;
              (3)分析收集板MN上哪些位置能接收到粒子,并求能接收到粒子的那部分收集板的总长度.
            • 2. 电子对湮灭是指电子“e-”和正电子“e+”碰撞后湮灭,产生γ射线的过程,电子对湮灭是正电子发射计算机断层扫描(PET)及正电子湮灭能谱学(PAS)的物理基础.如图所示,在平面直角坐标系xOy上,P点在x轴上,且
              OP
              =2L,Q点在负y轴上某处.在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,在第Ⅱ象限内有一圆形区域,与x,y轴分别相切于A,C两点,
              OA
              =L,在第Ⅳ象限内有一未知的圆形区域(图中未画出),未知圆形区域和圆形区域内有完全相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面向里.一束速度大小为v0的电子束从A点沿y轴正方向射入磁场,经C点射入电场,最后从P点射出电场区域;另一束速度大小为
              2
              v0的正电子束从Q点沿与y轴正向成45°角的方向射入第Ⅳ象限,而后进入未知圆形磁场区域,离开磁场时正好到达P点,且恰好与从P点射出的电子束正碰发生湮灭,即相碰时两束电子速度方向相反.已知正、负电子质量均为m、电荷量均为e,电子的重力不计.求:
              (1)圆形区域内匀强磁场磁感应强度B的大小和第Ⅰ象限内匀强电场的场强E的大小;
              (2)电子从A点运动到P点所用的时间;
              (3)Q点纵坐标及未知圆形磁场区域的最小面积S.
            • 3. 如图所示,将某正粒子放射源置于原点O,其向各方向射出的粒子速度大小均为v0、质量均为m、电荷量均为q.在0≤y≤d的一、二象限范围内分布着一个匀强电场,方向与y轴正向相同,在d<y≤2d的一、二象限范围内分布着一个匀强磁场,方向垂直于xoy平面向里.粒子离开电场上边缘y=d时,能够到达的最右侧的位置为(1.5d,d).最终恰没有粒子从y=2d的边界离开磁场.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计粒子重力以及粒子间的相互作用,求:
              (1)电场强度E;
              (2)磁感应强度B;
              (3)粒子在磁场中运动的最长时间.
            • 4. 如图所示,在xoy坐标系内存在一个以(a,0)为圆心、半径为a的圆形磁场区域,方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B.另在y轴右侧有一方向向左的匀强电场,电场强度大小为E,分布于y≥a的范围内.O点为质子源,其出射质子的速度大小相等、方向各异,但质子的运动轨迹均在纸面内.已知质子在磁场中的偏转半径也为a,设质子的质量为m、电量为e,重力及阻力忽略不计.求:
              (1)出射速度沿x轴正方向的质子,到达y轴所用的时间;
              (2)出射速度与x轴正方向成30°角(如图中所示)的质子,到达y轴时的位置;
              (3)质子到达y轴的位置坐标的范围.
            • 5. 静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有益于健康等优点,其装置可简化如图.A、B为水平放置的间距d=1.6m的两块足够大的平行金属板,两板间有方向由B指向A的匀强电场,场强强度E=0.1V/m.在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0=6m/s的油漆微粒,已知油漆微粒的质量均为m=1.0×10-5 kg、电荷量均为q=-1.0×10-3 C,不计油漆微粒间的相互作用、油漆微粒带电对板间电场和磁场的影响及空气阻力,重力加速度g=10m/s2.求:
              (1)油漆微粒落在B板上所形成的图形面积;
              (2)若让A、B两板间的电场反向,并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.06T,调节喷枪使油漆微粒只能在纸面内沿各个方向喷出,其他条件不变.B板被油漆微粒打中的区域的长度;
              (3)在满足(2)的情况下,打中B板的油漆微粒中,在磁场中运动的最短时间.
            • 6. 如图所示的xoy坐标系中,x轴上方,y轴与MN之间区域内有沿x轴正向的匀强电场,场强的大小E1=1.5×105N/C;x轴上方,MN右侧足够大的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.2T.在原点O处有一粒子源,沿纸面向电场中各方向均匀地射出速率均为v0=1.0×106m/s的某种带正电粒子,粒子质量m=6.4×10-27kg,电荷量q=3.2×10-19C,粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场.已知ON=0.2m.不计粒子的重力,图中MN与y轴平行.求:
              (1)粒子进入磁场时的速度大小;
              (2)求在电场中运动时间最长的粒子射出后第一次到达坐标轴时的坐标;
              (3)若在MN右侧磁场空间内加一在xoy平面内的匀强电场E2,某一粒子从MN上的P点进入复合场中运动,先后经过了A(0.5m,yA)、C(0.3m,yc)两点,如图所示,粒子在A点的动能等于粒子在O点动能的7倍,粒子在C点的动能等于粒子在O点动能的5倍,求所加电场强度E2的大小和方向.
            • 7. 一初速度为零的质子(质量m=1.6×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19 C),经过电压为1000V的电场加速后,
              (1)质子离开电场的速度为多少?
              (2)当从电场出来后垂直进入磁感应强度为5.0×10-4 T的匀强磁场中,质子所受洛伦兹力为多大?
            • 8. 两平行金属板A、B,接在U=4000V的直流电源上,两板间距离d=2cm,正极板接地.电场中a点距离B板为1cm,a,b间距为0.5cm,a,c间距离为1cm,如图所示.试求:
              (1)a、b间的电场强度的大小;
              (2)a、c两点的电势差.
            • 9. (2015秋•海淀区月考)如图所示,在电场强度E=2.0×104 N/C的匀强电场中,沿电场线方向有A、B两点,A、B两点间的距离x=0.10m.将一带正电的点电荷P放在电场中的A点,其所受电场力的大小F=4.0×10-4 N.求:
              (1)点电荷P所带电荷量q;
              (2)将该点电荷从A点移至B点的过程中,电场力所做的功W.
            • 10. 一电子飞经电场中A、B两点,电子在A点电势能为4.8×10-17 J,动能为3.2×10-17 J,电子经过B点时电势能为3.2×10-17 J,如果电子只受电场力作用,则下列说法错误的是(  )
              A.电子在B点时动能为4.8×10-17J
              B.由A到B电场力做功为100eV
              C.电子在B点时动能为1.6×10-17J
              D.A、B两点间电势差为-100V
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