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带电粒子在匀强电场中的运动试题及答案-高中物理-云返教育
(2006?红桥区模拟)如图所示,方向垂直纸面向里的匀强磁场区宽度为L,速率相同的三个粒子分别为质子(
1
1
H),α粒子(
4
2
He),氘核(
2
1
H),都垂直边界MN飞入匀强磁场区,若α粒子恰能从边界M'N'飞出磁场区,那么:( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
(2011?浙江)利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上有两条宽度分别为2d和d的缝,两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷量为q,具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场,对于能够从宽度d的缝射出的粒子,下列说法正确的是( )
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类型:
多选题
难度系数:
中
在光滑水平桌面上一质量为m的小球,以速率v沿位于水平面内的任意方向,由小孔O射入一特殊区域,该区域位于图中MN的上方.在该区域,小球始终受到一垂直于小球运动方向的水平向左或向右的外力F的作用,力F的大小恒定不变,下列图中阴影部分表示小球所有可能经过的区域,其中R=
mv
2
F
.哪个图是正确的?( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
(2005?山东)如图,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射人磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响.下列图中阴影部分表示带电粒子能经过区域,其中R=mv/qB.哪个图是正确的?( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
一带电质点在匀强磁场中做圆周运动,现给定了磁场的磁感应强度、带电质点的质量和电量,若用v表示带电质点运动的速度,R表示其轨道半径,则带电质点运动的周期( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
(2011?茂名一模)如图所示,在平面坐标系xOy内,同种带正电离子,质量m=1.0×10
-20
kg、带电量q=1.0×10
-10
C,以相同速度不断从C点垂直射入匀强电场,偏转后通过极板MN上的小孔O离开电场时的速度大小为v=2.0×10
6
m/s,方向与x轴成30°角斜向上.在y轴右侧有一个圆心位于O'(0.01m,0)点,半径r=0.01m的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B=0.01T,有一垂直于x轴的面积足够大的竖直荧光屏PQ置于坐标x
0
=0.04m处.已知NC之间的距离d=0.02m.试求:
(1)粒子在磁场中的运动轨迹半径;
(2)偏转电场强度的大小;
(3)若圆形磁场区可沿x轴移动,圆心O'在x轴上的移动范围为(0.01m,+∞),由于磁场位置的不同,导致粒子打在荧光屏上的位置也不同,求粒子打在荧光屏上点的纵坐标的范围.
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类型:
解答题
难度系数:
中
(2011?新余二模)如图所示,在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域,圆心坐标为O
1
(a,0),圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场.在直线y=a的上方和直线x=2a的左侧区域内,有一沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E.一质量为m、电荷量为+q(q>0)的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入,当速度方向沿x轴正方向时,粒子恰好从O
1
点正上方的A点射出磁场,不计粒子重力.
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)粒子在第一象限内运动到最高点时的位置坐标;
(3)若粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入第一象限,当速度方向沿x轴正方向的夹角θ=30°时,求粒子从射入磁场到最终离开磁场的时间t.
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类型:
解答题
难度系数:
中
(2011?淮安模拟)有一种质谱仪的工作原理图如图所示,加速电场的电压为U,静电分析器中有会聚电场,即与圆心O
1
等距各点的电场强度大小相同,方向沿径向指向圆心O
1
.磁分析器中以O
2
为圆心、圆心角为90°的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行.由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后,从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器,在静电分析器中,离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,并从N点射出静电分析器.而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界,又垂直于磁场方向射入磁分析器中,最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出,并进入收集器.已知磁分析器中磁场的磁感应强度大小为B.
(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;
(2)求出Q点与圆心O
2
的距离为d;
(3)若仅离子的质量变为m
1
(m
1
≠m),而离子的电荷量q及其他条件不变,试判断该离子能否还从Q点射出磁分析器,并简要说明理由.
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类型:
解答题
难度系数:
中
匀强磁场中有一个静止的放射性同位素铝核
28
13
Al放出α粒子(即
4
2
He)后,产生的反冲核Y(即
24
11
Na)和α粒子分别做匀速圆周运动,不计粒子所受的重力及粒子间的相互作用.则( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
(2006?河东区模拟)在足够大的匀强磁场中一粒静止的钠同位素
24
11
Na发生衰变,释放出的粒子运动方向与磁场垂直,现在探测到新核与放出粒子的运动轨迹均为圆,如图所示,则下列判断正确的是( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
如图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹,室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里,)由此可知此粒子( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
质量分别为m
1
和m
2
、电荷量分别为q
1
和q
2
的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,已知两粒子的动量大小相等.下列说法正确的是( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
(2004?北京)如图所示,正方形区域abcd中充满匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从ab边中点n射出磁场.若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍,其它条件不变,则这个氢核射出磁场的位置是( )
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单选题
难度系数:
中
(2005?深圳一模)在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核,它放射出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆,如图所示.那么碳14的衰变方程为( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
(2008?四川)在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场.同一种带电粒子从O点射入磁场.当入射方向与x轴的夹角α=45°时.速度为v
1
、v
2
的两个粒子分别从a、b两点射出磁场,如图所示.当α为60°时,为了使粒子从ab 的中点c射出磁场,则速度应为( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
(2010?重庆)如图所式,矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有5个带点粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场,在纸面内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧,这些粒子的质量,电荷量以及速度大小如下表所示.由以上信息可知,从图中abc处进入的粒子对应表中的编号分别为( )
粒子编号
质量
电荷量(q>0)
速度大小
1
m
2q
V
2
2m
2q
2v
3
3m
-3q
3v
4
2m
2q
3v
5
2m
-q
v
答案解析
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类型:
单选题
难度系数:
中
(2009?安徽)右图是科学史上一张著名的实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹.云室旋转在匀强磁场中,磁场方向垂直照片向里.云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用.分析此径迹可知粒子( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
(2007?天津)如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进人磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的正负是( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
(2006?北京)如图所示,均强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直与磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t.若该微粒经过p点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.两个微粒所受重力均忽略.新微粒运动的( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,两粒子均带正电.让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动.已知磁场方向垂直纸面向里.以下四个图中,能正确表示两粒子运动轨迹的是( )
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类型:
单选题
难度系数:
中
高中物理带电粒子在匀强电场中的运动分页列表
1
2
3
4
5
第1章 电荷的相互作用
1.1 静电现象与电荷守恒
电荷守恒定律
电子的比荷
静电场中的导体
静电屏蔽
静电现象的解释
元电荷、点电荷
第2章 电场与示波器
2.1 认识和使用示波器
示波器的使用
第3章 从电表电路到集成电路
3.1 学会使用多用电表
多用电表的原理及其使用
第4章 探究闭合电路欧姆定律
4.1 探究闭合电路欧姆定律
闭合电路的欧姆定律
闭合电路中的能量转化
路端电压和负载的关系
研究闭合电路的欧姆定律
第5章 磁场与回旋加速器
5.1 磁与人类文明
磁现象和磁场
地磁场
几种常见的磁场
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