题目列表(包括答案和解析)
粒子扩束装置示意图如图甲所示,它是由粒子源、加速电场、偏转电场、匀强磁场和荧光屏组成。粒子源A 产生带正电的粒子质量均为m,电荷量均为q,由静止开始经加速电场加速后,沿平行于两水平金属板从正中央连续不断地射入偏转电场。偏转电场的极板间距为d,两金属板间电压U1随时间t变化规律如图乙所示, 其中电压变化周期为T,电压最大值。设加速电压,匀强磁场水平宽度为,竖直长度足够长,磁场方向垂直纸面向外,竖直放置的荧光屏与磁场右边界重合。已知粒子通过偏转电场的时间为T,不计粒子重力和粒子间相互作用。求:
(1)偏转电场的极板长度L1;
(2)粒子射出偏转电场的最大侧移y1;
(3)调整磁感应强度B的大小,可改变粒子束打在荧光屏上形成的光带的位置。B取何值时,粒子束打在荧光屏上的光带位置最低?光带的最低位置离中心O点的距离h为多少?
如图所示,竖直平面内的直角坐标系中,X轴上方有一个圆形有界匀强磁场(图中未画出),x轴下方分布有斜向左上与Y轴方向夹角θ=45°的匀强电场;在x轴上放置有一挡板,长0.16m,板的中心与O点重合。今有一带正电粒子从y轴上某点P以初速度v0=40m/s与y轴负向成45°角射入第一象限,经过圆形有界磁场时恰好偏转90°,并从A点进入下方电场,如图所示。已知A点坐标(0.4m,0),匀强磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小B=T,粒子的荷质比C/kg,不计粒子的重力。问:
(1)带电粒子在圆形磁场中运动时,轨迹半径多大?
(2)圆形磁场区域的最小面积为多少?
(3)为使粒子出电场时不打在挡板上,电场强度应满足什么要求?
(20分)如图所示,竖直平面内的直角坐标系中,X轴上方有一个圆形有界匀强磁场(图中未画出),x轴下方分布有斜向左上与Y轴方向夹角θ=45°的匀强电场;在x轴上放置有一挡板,长0.16m,板的中心与O点重合。今有一带正电粒子从y轴上某点P以初速度v0=40m/s与y轴负向成45°角射入第一象限,经过圆形有界磁场时恰好偏转90°,并从A点进入下方电场,如图所示。已知A点坐标(0.4m,0),匀强磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小B=T,粒子的荷质比C/kg,不计粒子的重力。问:
(1)带电粒子在圆形磁场中运动时,轨迹半径多大?
(2)圆形磁场区域的最小面积为多少?
(3)为使粒子出电场时不打在挡板上,电场强度应满足什么要求?
如图所示,竖直平面内的直角坐标系中,x轴上方有一个圆形有界匀强磁场(图中未画出),x轴下方分布有斜向左上与y轴方向夹角θ=45°的匀强电场;在x轴上放置有一挡板,长0.16m,板的中心与O点重合。今有一带正电粒子从y轴上某点P以初速度v0=40m/s与y轴负向成45°角射入第一象限,经过圆形有界磁场时恰好偏转90°,并从A点进入下方电场,如图所示。已知A点坐标(0.4m,0),匀强磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小B=T,粒子的荷质比C/kg,不计粒子的重力。问:
(1)带电粒子在圆形磁场中运动时,轨迹半径多大?
(2)圆形磁场区域的最小面积为多少?
(3)为使粒子出电场时不打在挡板上,电场强度应满足什么要求?
(20分)如图所示,竖直平面内的直角坐标系中,X轴上方有一个圆形有界匀强磁场(图中未画出),x轴下方分布有斜向左上与Y轴方向夹角θ=45°的匀强电场;在x轴上放置有一挡板,长0.16m,板的中心与O点重合。今有一带正电粒子从y轴上某点P以初速度v0=40m/s与y轴负向成45°角射入第一象限,经过圆形有界磁场时恰好偏转90°,并从A点进入下方电场,如图所示。已知A点坐标(0.4m,0),匀强磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小B=T,粒子的荷质比C/kg,不计粒子的重力。问:
(1)带电粒子在圆形磁场中运动时,轨迹半径多大?
(2)圆形磁场区域的最小面积为多少?
(3)为使粒子出电场时不打在挡板上,电场强度应满足什么要求?
一、选择题(4分×12=48分。全部选对的得4分,选对但不全的得2分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
D
CD
C
A
D
AD
BC
A
D
BC
BD
二 实验填空题(13~15每题4分,16题6分,共18分)
三、计算题(每题均要求写出必要的文字说明,重要的物理规律,完整的数值和单位。只有结果没有过程的不能得分,过程不完整的不能得满分。)
17.(1) P热=I2R=0.22×5=0.2W P机=P额-P热=43.8W
(2) P’热=I’2R=4425=9680W
18. E=5×103 N/C
19.(1)
(2)
20.P总-P出=I2
P总=IE I=20V P总=I2R总 R总=
R3= R总
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com