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2021年山東省新高考物理試卷(等級性)
>
試題詳情
某離子束實驗裝置的基本原理如圖甲所示。Ⅰ區(qū)寬度為d,左邊界與x軸垂直交于坐標(biāo)原點O,其內(nèi)充滿垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B
0
;Ⅱ區(qū)寬度為L,左邊界與x軸垂直交于O
1
點,右邊界與x軸垂直交于O
2
點,其內(nèi)充滿沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。測試板垂直x軸置于Ⅱ區(qū)右邊界,其中心C與O
2
點重合。從離子源不斷飄出電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子,加速后沿x軸正方向過O點,依次經(jīng)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū),恰好到達(dá)測試板中心C。已知離子剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)時速度方向與x軸正方向的夾角為θ。忽略離子間的相互作用,不計重力。
(1)求離子在Ⅰ區(qū)中運(yùn)動時速度的大小v;
(2)求Ⅱ區(qū)內(nèi)電場強(qiáng)度的大小E;
(3)保持上述條件不變,將Ⅱ區(qū)分為左右兩部分,分別填充磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B(數(shù)值未知)、方向相反且平行y軸的勻強(qiáng)磁場,如圖乙所示。為使離子的運(yùn)動軌跡與測試板相切于C點,需沿x軸移動測試板,求移動后C到O
1
的距離s。
【考點】
帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動
;
從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題
;
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:2024/4/20 14:35:0
組卷:1506
引用:1
難度:0.2
相似題
1.
如圖所示,有一豎直向上的圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,有兩個比荷相等的帶電粒子k
1
、k
2
分別從P點沿著半徑垂直磁場射入,其中粒子k
1
偏轉(zhuǎn)90°從右邊A點射出,粒子k
2
偏轉(zhuǎn)60°從左邊B點射出。不計粒子重力,下列判斷正確的是( ?。?/h2>
A.粒子k
1
帶正電,粒子k
2
帶負(fù)電
B.粒子k
1
帶負(fù)電,粒子k
2
帶正電
C.帶電粒子k
1
、k
2
的速度v
1
:v
2
=
3
:1
D.帶電粒子k
1
、k
2
在磁場中運(yùn)動的時間t
1
:t
2
=3:2
發(fā)布:2024/11/6 10:30:2
組卷:98
引用:3
難度:0.4
解析
2.
質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N,以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示,下列表述正確的是( )
A.N帶負(fù)電,M帶正電
B.N的速率大于M的速率
C.N的運(yùn)行時間等于M的運(yùn)行時間
D.N的運(yùn)行時間小于M的運(yùn)行時間
發(fā)布:2024/11/6 3:30:1
組卷:538
引用:4
難度:0.8
解析
3.
如圖所示,甲、乙兩個帶等量異種電荷而質(zhì)量不同的帶電粒子,以相同的速率經(jīng)小孔P垂直磁場邊界MN,進(jìn)入方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,并垂直磁場邊界MN射出磁場,運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示.不計粒子所受重力及空氣阻力,下列說法正確的是( )
A.甲帶負(fù)電荷,乙?guī)д姾?/label>
B.甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量
C.洛倫茲力對甲做正功
D.甲在磁場中運(yùn)動的時間大于乙在磁場中運(yùn)動的時間
發(fā)布:2024/11/7 13:30:2
組卷:180
引用:7
難度:0.5
解析
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