當前位置： 2022-2023學年河北省石家莊市高二（上）期末物理試卷> 試題詳情

如圖甲所示，極板M₁N₁、PQ間存在加速電場，環(huán)形磁場區(qū)域由兩圓心都在O點、半徑分別為2a和4a的半圓盒N₁N₂和M₁M₂圍成，該勻強磁場垂直于紙面向外，磁感應強度大小為B。質量為m、電荷量為+q的粒子不斷從粒子源S飄入（初速度為0）加速電場，經電場加速后沿M₁N₁的中垂線從極板上小孔S'射入磁場后打到熒光屏N₂M₂上。不計粒子的重力和粒子間相互作用，打到熒光屏N₂M₂上的粒子均被吸收。
（1）為使粒子能夠打到熒光屏N₂M₂上，求加速電壓的最大值U_m；
（2）已知加速電壓為某一恒定值時，粒子剛好打在熒光屏N₂M₂的中央，保持加速電壓不變，由于粒子進入磁場時速度方向在紙面內向左偏離SS'方向一定角度α，且
cosα
=
59
60
，粒子打到了熒光屏N₂M₂上的D點，如圖乙所示，求N₂、D兩點間的距離。

【考點】帶電粒子由磁場進入電場中的運動．

【答案】見試題解答內容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：20難度：0.4

相似題

1．如圖甲所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd位于豎直平面內，ab邊水平。該區(qū)域內有周期性變化的勻強電場和勻強磁場，以平行ad向下為電場的正方向，垂直紙面向里為磁場的正方向，電場強度E和磁感應強度B隨時間變化的圖像分別如圖乙和圖丙所示，圖中E₀、B₀、T均未知。質量為m、帶電量為+q的帶電顆粒（可視為質點）源源不斷地從ad邊中點O以某一恒定初速度沿水平方向射入電場，若t=0時刻射入電場的顆粒，經
T
2
時間后從c點離開電場，t=
T
2
時刻射入電場的顆粒，在電磁場中做勻速圓周運動，t=
T
8
時刻射入電場的顆粒從dc邊射出電磁場時到c點的距離為
7
32
L。顆粒重力不能忽略，不計顆粒之間的相互作用，重力加速度為g。求：

（1）顆粒射入電場時的初速度v₀大小；
（2）B₀的大小。
發(fā)布：2024/10/17 0:0:1組卷：30難度：0.3
解析
2．如圖所示，在豎直平面內建立平面直角坐標系xOy,第二象限內存在沿y軸負方向的勻強電場，第三象限內存在磁感應強度大小為B、方向垂直于坐標平面向里的勻強磁場。M、N兩個豎直平行金屬板之間的電壓為U，一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子（不計粒子重力）從靠近N板的S點由靜止開始做加速運動，從電場的右邊界y軸上的A點水平向左垂直于y軸射入電場，經x軸上的C點與x軸負方向成θ=60°角進入磁場，最后從y軸上的D點垂直于y軸射出磁場，求：
（1）A、C兩點間的電勢差U_AC和粒子在磁場中運動的軌道半徑r；
（2）粒子從A點運動到C點所用時間和從C點運動到D點所用時間的比值。
發(fā)布：2024/10/19 0:0:1組卷：67引用：2難度：0.6
解析

3．“太空粒子探測器”是安裝在國際空間站上的一種探測宇宙射線的試驗設備，由加速裝置、偏轉裝置和收集裝置三部分組成。其簡化原理圖如圖所示，兩個同心扇形圓弧面PQ、MN之間存在輻射狀的加速電場，方向由內弧面指向外弧面，圓心為O，兩弧面間的電勢差為U，右側邊長為L的正方形邊界abcd內存在垂直紙面向里的勻強磁場，其大小為B（可調節(jié)），O點為ad邊界的中點，PO、QO與ad邊界的夾角均為30°。假設太空中質量為m、電荷量為e的帶負電粒子，均能均勻地吸附到外弧面PQ的右側面上，由靜止經電場加速后穿過內弧面均從O點進入磁場，不計粒子重力、粒子間的作用力及碰撞，下列說法正確的是（　?。?/h2>

A．粒子到達O點時的速率

B．若從O點垂直于ad邊界射入磁場的粒子恰能從c點離開，則

C．若沿PO方向射入磁場的粒子恰好從d點射出磁場，此時

D．若要求外弧面PQ上所有的粒子均從cd邊射出磁場，則B值的取值范圍為

（

）

＜

發(fā)布：2024/10/26 23:0:1組卷：74引用：1難度：0.7

解析

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