當(dāng)前位置： 2023年天津市十二區(qū)重點(diǎn)學(xué)校高考物理聯(lián)考試卷> 試題詳情

如圖為一質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，兩塊相距為的平行金屬板A、B正對(duì)且水平放置，兩板間加有可調(diào)節(jié)的電壓，O₁、O₂分別為板中心處的兩個(gè)小孔，點(diǎn)O與O₁、O₂共線且連線垂直于金屬板，O與O₂的距離OO₂=R。在以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。圓弧CD為記錄粒子位置的膠片，圓弧上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離以及圓弧兩端點(diǎn)C、D間的距離均為2R，C、D兩端點(diǎn)的連線垂直于A、B板。粒子從O₁處無(wú)初速地進(jìn)入到A、B間的電場(chǎng)后，通過(guò)O₂進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子所受重力不計(jì)。
（1）當(dāng)A、B兩板間電壓為U₀時(shí)，粒子恰好打在圓弧CD的中點(diǎn)，求該粒子的比荷；
（2）一質(zhì)量為m₁的粒子從磁場(chǎng)射出后，恰好打在圓弧上的C端點(diǎn)；在相同加速電壓下，該粒子的一個(gè)同位素粒子則恰好打在圓弧上的D端點(diǎn)，求這個(gè)同位素粒子的質(zhì)量；
（3）一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從O₁處無(wú)初速地進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)間所加電壓不同時(shí)，粒子從O₁直至打在圓弧CD上所經(jīng)歷的時(shí)間t會(huì)不同，求t的最小值。

【考點(diǎn)】帶電粒子由磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；與加速電場(chǎng)相結(jié)合的質(zhì)譜儀．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：84引用：2難度：0.5

相似題

1．如圖甲所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd位于豎直平面內(nèi)，ab邊水平。該區(qū)域內(nèi)有周期性變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，以平行ad向下為電場(chǎng)的正方向，垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)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(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電顆粒（可視為質(zhì)點(diǎn)）源源不斷地從ad邊中點(diǎn)O以某一恒定初速度沿水平方向射入電場(chǎng)，若t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的顆粒，經(jīng)
T
2
時(shí)間后從c點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，t=
T
2
時(shí)刻射入電場(chǎng)的顆粒，在電磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，t=
T
8
時(shí)刻射入電場(chǎng)的顆粒從dc邊射出電磁場(chǎng)時(shí)到c點(diǎn)的距離為
7
32
L。顆粒重力不能忽略，不計(jì)顆粒之間的相互作用，重力加速度為g。求：

（1）顆粒射入電場(chǎng)時(shí)的初速度v₀大小；
（2）B₀的大小。
發(fā)布：2024/10/17 0:0:1組卷：30引用：1難度：0.3
解析
2．如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy,第二象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第三象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。M、N兩個(gè)豎直平行金屬板之間的電壓為U，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子（不計(jì)粒子重力）從靠近N板的S點(diǎn)由靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)，從電場(chǎng)的右邊界y軸上的A點(diǎn)水平向左垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的C點(diǎn)與x軸負(fù)方向成θ=60°角進(jìn)入磁場(chǎng)，最后從y軸上的D點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，求：
（1）A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_AC和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；
（2）粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間和從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所用時(shí)間的比值。
發(fā)布：2024/10/19 0:0:1組卷：66引用：2難度：0.6
解析
3．如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy中，x軸上方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，x軸下方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶正電粒子從+y軸上的P點(diǎn)，以初速度v₀與y軸正方向成θ=53°角射入第一象限，經(jīng)x軸后恰好能通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O。已知粒子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)與其正方向也成53°角，且OP=L，不計(jì)粒子重力，sin53°=0.8，cos53°=0.6。
（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比；
（2）若僅改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，使粒子從+y軸上的P點(diǎn)以同樣方式射出后，進(jìn)出磁場(chǎng)一次后又恰好能回到P點(diǎn)，求改變后的磁感應(yīng)強(qiáng)度與改變前的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比。
發(fā)布：2024/10/16 9:0:1組卷：52引用：2難度：0.3
解析

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