當前位置： 2020年江蘇省南通市如皋中學(xué)高考物理模擬試卷> 試題詳情

如圖所示，空間存在一個半徑為R₀的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場的方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度的大小為B．有一個粒子源在紙面內(nèi)沿各個方向以一定速率發(fā)射大量粒子，粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q.將粒子源置于圓心，則所有粒子剛好都不離開磁場，不考慮粒子之間的相互作用．
（1）求帶電粒子的速率．
（2）若粒子源可置于磁場中任意位置，且磁場的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?div id="w4gc4k4" class="MathJye" mathtag="math">
B
4

，求粒子在磁場中最長的運動時間t.
（3）若原磁場不變，再疊加另一個半徑為R₁（R₁＞R₀）圓形勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度的大小為

，方向垂直于紙面向外，兩磁場區(qū)域成同心圓，此時該離子源從圓心出發(fā)的粒子都能回到圓心，求R₁的最小值和粒子運動的周期T．

【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：67引用：10難度：0.5

相似題

1．如圖所示，在0≤x≤3a的區(qū)域內(nèi)存在與xOy平面垂直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。t=0時刻，從原點O向xOy平面內(nèi)發(fā)射大量速度大小相等、方向不同的帶電粒子，速度方向與y軸正方向的夾角在0°～90°范圍內(nèi)，其中沿y軸正方向發(fā)射的粒子在t=t₀時刻剛好從磁場右邊界上P（3a,
3
a
）點離開磁場.不計粒子的重力及粒子間的相互作用。
（1）畫出沿y軸正方向發(fā)射的粒子在磁場中的軌跡，并求該軌跡的半徑R；
（2）求粒子的比荷
q
m
；
（3）求右邊界上有粒子射出的區(qū)域長度d。
發(fā)布：2024/11/17 17:0:1組卷：324引用：6難度：0.4
解析
2．在如圖所示的平面直角坐標系xOy中，第一象限有豎直向下的勻強電場，第三、四象限有垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強度大小不同的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子沿x軸正向以初速度v₀從A（0，1.5l）點射入第一象限，偏轉(zhuǎn)后打到x軸上的
C
（
3
l
,
0
）
點。已知第四象限勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為
m
v
0
ql
，不計粒子重力。
（1）求第一象限勻強電場的電場強度大?。?br />（2）求粒子從C點直接運動到P（0，-3l）點所用的時間；
（3）為使從C點射入磁場的粒子經(jīng)過第三象限偏轉(zhuǎn)后直接回到A點，求第三象限磁場的磁感應(yīng)強度大小。
發(fā)布：2024/11/18 1:0:2組卷：740引用：8難度：0.4
解析

3．如圖所示，兩個完全相同的半圓形光滑軌道豎直固定在水平地面上，使軌道兩端在同一高度上，右邊軌道置于勻強磁場中，磁場方向垂直于紙面向外。兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止開始沿軌道運動，P、M分別為兩軌道的最低點，則下列有關(guān)判斷正確的是（　?。?/h2>

A．兩小球第一次到達軌道最低點的速度關(guān)系：v_P＞v_M

B．兩小球第一次到達軌道最低點時對軌道的壓力關(guān)系：F_P＜F_M

C．兩小球從開始運動到第一次到達軌道最低點所用的時間關(guān)系：t_P=t_M

D．左邊小球能回到出發(fā)點位置，右邊小球不能回到出發(fā)點位置

發(fā)布：2024/11/17 14:30:2組卷：25引用：1難度：0.4

解析

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