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            • 1. 质量为m、电荷量为e的电子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场.电子做匀速圆周运动的轨道半径和周期分别为(  )
              A.
              eB
              mv
                
              πm
              eB
              B.
              v
              eB
                
              eB
              C.
              m
              eB
               
              2πm
              eBv
              D.
              mv
              eB
               
              2πm
              eB
            • 2. (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.
            • 3. 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.
            • 4. 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.
            • 5. 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.
            • 6. 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.
            • 7. 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.
            • 8. 如图所示,xOy坐标系内存在着方向沿y轴负方向的匀强电场,同时在以O1为圆心的圆形区域内有方向垂直于坐标系平面向里的有界匀强磁场.电子原点O以初速度v沿平行于x轴正方向射入场区.若撤去磁场,电场保持不变,则电子进入场区后将从P点飞出,所用时间为t1;若撤去电场,磁场保持不变,则电子进入场区后将从Q点飞出,所用时间为t2,若P、Q两点关于x轴对称,则下列说法正确的是(  )
              A.t1=t2
              B.t1>t2
              C.若电场和磁场同时存在,则电子离开合场区时动能大于初动能
              D.若电场和磁场同时存在,则电子离开合场区时动能等于初动能
            • 9. 回旋加速器被广泛应用于料学研究和医学设备中.医院里广泛作为示踪剂的氮13就是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的.回旋加速器的核心部分为D形盒,与D形盒盒面垂直的磁场为匀强磁场.某医院一回旋加速器的D形盒半径为R=60cm,两盒狭缝间距为d=1cm.设质子从粒子源S处进入加速电场的初速度不计,加速器接一定频率的高频交流电源,其电压为U=2×104V.当质子的轨道半径达到R=60cm时通过如图所示的“引出器”把质子从D形盒引出,若引出的质子流的能量为16.5Mev.已知质子质量为m=1.67×10-27kg,电荷量为+e=1.6×10-19 C,有数值计算的结果保留2位有效数字.求:
              (1)D形盒所在处磁场的磁感应强度B
              (2)质子从静止开始加速到出口处所需的时间t;
              (3)设每次通过加速电场后,质子的偏转轨道半径增加为△r,试分析随着通过电场次数的增加,△r是增大,减小还是不变?
            • 10. 如图1所示,在x0y坐标系中,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,紧靠极板的右边缘的有界匀强磁场区域由△AB0和矩形0BCD构成,其中∠0AB=60°,0D=OA.磁场方向垂直于x0y平面向里,D、A位于y轴上.位于极板左侧的粒子源沿x轴向右接连发射质量为m,、电荷量为+q、速度相同的带电粒子,现在0~3t0时间内两板间加上如图2所示的电压,已知t=0时刻进入两板间的粒子,在t0时刻射入磁场时,恰好不会从磁场边界射出磁场区域且圆心在x轴上,上述l、m、q、t0为已知量,U0=
              ml2
              qt02
              ,不考虑P、Q两板电压的变化对磁场的影响,也不考虑粒子的重力及粒子间的相互影响,求:
              (1)t=0时刻进入两板间的带电粒子射入磁场时的速度;
              (2)匀强磁场的磁感应强度的大小及磁场区域的面积;
              (3)t=t0时刻进入两板间的带电粒子在匀强磁场中运动的时间.
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