高三物理解答题中等难度题
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
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(2012年2月天水一中检测)如图所示,圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B、方向垂直纸面向里,边界跟y轴相切于坐标原点O。 O点处有一放射源,沿纸面向各方向射出速率均为v的某种带电粒子,带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍。已知该带电粒子的质量为m、电量为q,不考虑带电粒子的重力。
(1)推导粒子在磁场空间做圆周运动的轨道半径;
(2)求粒子通过磁场空间的最大偏转角;
(3)若粒子与磁场边界碰撞后以原速率反弹,则从O点沿x轴正方向射入磁场的粒子第一次回到O点经历的时间是多长?(已知arctan2=)
高三物理计算题简单题查看答案及解析
图14所示为圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B、方向垂直纸面向里,边界跟y轴相切于坐标原点O. O点处有一放射源,沿纸面向各方向射出速率均为的某种带电粒子,带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍.已知该带电粒子的质量为
、电荷量为
,不考虑带电粒子的重力.
(1)推导带电粒子在磁场空间做圆周运动的轨道半径;
(2)求带电粒子通过磁场空间的最大偏转角;
(3)沿磁场边界放置绝缘弹性挡板,使粒子与挡板碰撞后以原速率弹回,且其电荷量保持不变.若从O点沿x轴正方向射入磁场的粒子速度已减小为,求该粒子第一次回到O点经历的时间.
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如图所示,半径R=10cm的圆形匀强磁场区域边界跟y轴相切于坐标系原点O,磁感强度B=0.332T,方向垂直于纸面向里.在O处有一放射源,可沿纸面向各个方向射出速率均为v=3.2×106m/s的α粒子,已知α粒子的质量m=6.64×10-27kg,电量q=3.2×10-19C.求:
(1)画出α粒子通过磁场空间做圆运动的圆心点轨迹,并说明作图的依据.
(2)求出α粒子通过磁场空间的最大偏转角.
(3)再以过O点并垂直于纸面的直线为轴旋转磁场区域,能使穿过磁场区且偏转角最大的α粒子射到正方向的y轴上,则圆形磁场区的直径OA至少应转过多大角度?
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如图所示,半径为r=0.10m的圆形匀强磁场区域边界跟轴相切于坐标原点O,磁感应强度按图示规律变化,方向垂直直纸面向里,在t=0时刻由O处沿y轴正方向射入速度为
的带负电粒子,已知粒子质量
,不计粒子重力,求粒子在磁场中的运动时间和离开磁场时的位置坐标。
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(20分)如图所示,磁感应强度大小为B=0.15T,方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R=0.20m的圆形区域内,圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O,右端与边界MN相切于x轴上的A点.MN右侧有平行于x轴负方向的匀强电场.置于坐标原点O的粒子源,可沿x轴正方向射出速度的带正电的粒子流,比荷为
.不计粒子重力.右侧电场强度大小为
现以过O点并垂直于纸面的直线为轴,将圆形磁场区域按逆时针方向缓慢旋转90
.
求:
(1)粒子在磁场中运动的半径;
(2)在旋转磁场过程中,粒子经过磁场后,途经MN进入电场,求粒子经过MN时离A点 最远的位置B到A点的距离L1;
(3)通过B点的粒子进人电场后,再次经过MN时距B点的距离L 2为多大?
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如图所示,在平面直角坐标系xOy的y轴右侧半径为R的半圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场,半圆形磁场区域的圆弧边界与y轴相切于坐标原点O,直径边界平行于y轴;在第三象限存在平行于x轴且沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、带电量为+q的粒子从P点以大小为v0的初速度垂直x轴向上进入电场,粒子经电场加速后从磁场区域边界上的S点(未画出)进人磁场,且此时速度方向与y轴正方向的夹角为θ=30°,经过磁场偏转之后恰好从Q(R,d)点垂直直径出射。已知P点横坐标为-b,d=R,不计带电粒子重力的影响,求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小
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如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B=0.15T,方向垂直纸面向内,处于半径为R=0.1m的圆形区域内,匀强磁场的最左端与y轴相切于坐标原点O。在圆形磁场的最右端有一光屏与圆形磁场相切于A点。坐标原点O有一粒子源,沿纸面向各个方向以相同的速率v0=3×106m/s发射正粒子,已知粒子的比荷,不计粒子的重力。试求:
(1)沿着x轴正方向射出的粒子通过磁场后击中光屏的点与A点距离
(2)沿什么方向发射的粒子在磁场中运动的时间最长,最长时间是多少
(3)若粒子发射方向沿+X轴方向,磁场可绕O点在纸面内转动,为使得粒子击中光屏的点与A点距离最大,求磁场绕O点转过的角度,并求最大距离。
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