题目列表(包括答案和解析)
3.电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则 [ ]
A.磁场对电子的作用力始终不变 B.磁场对电子的作用力始终不作功 C.电子的动量始终不变 D.电子的动能始终不变
它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直纸面向里).在图3中,哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹?[ ]
2.如图2所示,ab是一弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆弧所在平面,并且指向纸外、有一束粒子对准a端射入弯管,粒子有不同的质量、不同的速度,但都是一价正离子. [ ]
A.只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 B.只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 C.只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 D.只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
1.如图1所示,在垂直于纸面向内的匀强磁场中,垂直于磁场方向发射出两个电子1和2,其速度分别为v1和v2.如果v2=2v1,则1和2的轨道半径之比r1:r2及周期之比T1:T2分别为 [ ]
A.r1:r2=1:2,T1:T2=1:2 B.r1:r2=1:2,T1:T2=1:1 C.r1:r2=2:1,T1:T2=1:1 D.r1:r2=1:1,T1:T2=2:1
13.如图1-3-18所示, 磁感强度为B的均匀磁场中,固定放置一绝缘材料制成的边长为L的刚性等边三角形,其平面与磁场方向垂直,在DE边上的S点(DS=L/4)处带电粒子的放射源,发射粒子的方向皆在图中纸面内垂直DE边向下,发射粒子的电量皆为q(q>0),质量皆为m,但速度v有各种不同的数值,若这些粒子与框架的碰撞时均无能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边,试问
(1)带电粒子速度v取哪些值时可使S点发出的粒子最终又回到S点?
(2)这些粒子中,回到S点所用时间最短为多少?(重力不计,磁场范围足够大)
12、如图-24所示,在一坐标系内,x轴
上方有磁感强度为B的匀强磁场,下方有电场强
度为E的匀强电场。今有质量为m、电量为q的
带电粒子从y轴上某处静止释放后 恰能经过x
轴上的距原点O为l的P点,不计重力。
(1)粒子带的是什么电?
(2)释放点离原点O的距离应满足什么条件?
(3)从释放点到P点,粒子一共经历多长时间?
10、如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸里,磁感应强度为B.一带负电的粒子(质量为m、电荷量为q)以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xy平面内,与x轴正向的夹角为θ.求:
(1)该粒子射出磁场的位置;
(2)该粒子在磁场中运动的时间.(粒子所受重力不计)
11、如图-23所示,套在足够长的固定绝
缘直棒上的小球,质量为10-4kg,带有4×10-4C
的正电,小球可沿棒滑动,动摩擦因数为0.2。把
此棒竖直地放在互相垂直且境外沿水平方向的匀
强电场和匀强磁场中,电场强度为10N/C,磁感
强度为0.5T.求小球由静止释放后下落过程中的最
大加速度和最大速度(g取10m/s2)
9、已经知道,反粒子与正粒子有相同的质量,却带有等量的异号电荷.物理学家推测,既然有反粒子存在,就可能有由反粒子组成的反物质存在.1998年6月,我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空,寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示,PQ、MN是两个平行板,它们之间存在匀强磁场区,磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区,在磁场中发生偏转,并打在附有感光底片的板MN上,留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子,它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区,并打在感光底片上的a、b、c、d四点,已知氢核质量为m,电荷量为e,PQ与MN间的距离为L,磁场的磁感应强度为B.
(1)指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?(不要求写出判断过程)
(2)求出氢核在磁场中运动的轨道半径;
(3)反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少?
8、电子自静止开始经M、N板间(两板间的电压为u)的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示.求匀强磁场的磁感应强度.(已知电子的质量为m,电量为e)
7、如图-20所示,水平放置的平行金属板A带正电,B带负电,A、B间距离为d.匀强磁场的磁感强度为B,方向垂直纸面向里.今有一带电粒子在A、B间竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动.则带电粒子转动方向为_________时针方向,速率υ=_________.
图-20
6、 质量为0.1kg、带电量为2.5×10-8C的质点,置于水平的匀强磁场中,磁感强度的方向为南指向北,大小为0.65T.为保持此质量不下落,必须使它沿水平面运动,它的速度方向为_____________,大小为______________。
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