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2022届全国高三物理模拟试题汇编:带电粒子在在磁场中运动
作者UID:19136649
日期: 2024-11-04
二轮复习
单选题
如图所示,氕
、氘
、氚
三种核子分别从静止开始经过同一加速电压
(图中未画出)加速,再经过同一偏转电压
偏转后进入垂直于纸面向里的有界匀强磁场,氕
的运动轨迹如图。则氕
、氘
、氚
三种核子射入磁场的点和射出磁场的点间距最大的是( )
A、 氕
B、 氘
C、 氚
D、 无法判定
速度选择器装置如图所示,
粒子(
)以速度
自O点沿中轴线
射入,恰沿
做匀速直线运动。所有粒子均不考虑重力的影响,下列说法正确的是( )
A、
粒子(
)以速度
自
点沿中轴线从右边射入也能做匀速直线运动
B、 电子(
)以速度
自O点沿中轴线射入,恰沿中轴线
做匀速直线运动
C、 氘核(
)以速度
自O点沿中轴线
射入,动能将减小
D、 氚核(
)以速度2
自O点沿中轴线
射入,动能将增大
多选题
如图所示,四分之一圆环区域
存在垂直纸面方向的匀强磁场,圆心为
, 内圆半径为
。一比荷(
)为
的粒子从
点以速率
沿半径方向与
成
角射入磁场,已知粒子运动轨迹与
边相切并从
点离开磁场。不计粒子重力,则( )
如图所示,在直角坐标xOy平面内,有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向里,边界与x、y轴分别相切于a、b两点,ac为直径。一质量为m,电荷量为q的带电粒子从b点以某一初速度
(
大小未知)沿平行于x轴正方向进入磁场区域,从a点垂直于x轴离开磁场,不计粒子重力。下列判断正确的是( )。
如图所示,在有圆形边界的匀强磁场区域,不计重力的氕核
和氘核
先后从P点沿圆形边界的直径方向射入磁场,射出磁场时,氕核和氘核的速度方向分别偏转了60°和120°角,关于氕核和氘核在磁场中的运动,下列说法正确的是( )
综合题
如图,在平面直角坐标系xOy中,x轴上方存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为
x轴下方存在垂直坐标系平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一个静止的带正电粒子位于y轴正半轴的
点,质量为2m,电荷量为2q。某时刻由于内部作用,分裂成两个相同的粒子a和b,分别沿x轴正方向和负方向进入电场。已知粒子a进入第一象限的速度大小为
。设分裂过程不考虑外力的作用,在电场与磁场中的运动过程不计粒子重力和粒子间的相互作用。
一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求:
如图所示,在平面直角坐标系xOy的第Ⅰ、Ⅳ象限内有一半径为R的圆弧,圆弧的圆心在坐标原点O处,圆弧内有方向沿y轴正方向的匀强电场,圆弧外足够大的范围内有磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向外的匀强磁场。现从O点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子经电场加速后进入磁场,并从圆弧与x轴的交点P返回电场,不计粒子受到的重力。
如图所示,竖直平面内有一
平面直角坐标系,第一、第四象限中存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小记为B(B未知)。坐标原点O处有一放射源,放射源可以源源不断向一、四象限180°范围内均匀地辐射出质量为m、电荷量为q的正离子。在y轴上固定一能吸收离子的收集板
,M点坐标为
,N点坐标为
,当辐射的离子速率为
时离子打在收集板上的位置最远到N点,最近到M点。不计离子的重力影响及离子间的相互影响,求:
如图所示,xOy竖直平面坐标系中,x轴上方有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。下方有沿+y方向的匀强电场,电场强度大小为E。粒子源在坐标平面内从O处发射速度大小、方向各不相同的粒子,粒子初速度方向与+x方向夹角范围是[0,90°],初速度大小范围是
。已知粒子的质量为m、电荷量为+q,不计粒子重力及粒子间相互作用。
由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成的扩束装置可以实现对电子扩束。如图甲所示,大量电子由静止开始经过加速电场加速后,连续不断的沿轴线
射入偏转电场,偏转电场的极板长为s,极板间距为d,两板不带电时电子通过极板的时间为
, 当在两极板加上如图乙所示的电压时(
为已知),所有电子均能从两极板间通过然后进入垂直纸面向里的匀强磁场中,最后电子都垂直磁场的右边界射出,实现扩束。已知磁场宽度为l,电子的质量为m、电荷量为e,不计重力。求:
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