高中物理速度選擇器和回旋加速器模擬試題及解析-在線瀏覽
2025-04-02 21:09本頁面
【正文】 。一質(zhì)量為m=1026kg帶正電的微粒沿平行于金屬板面，從A點垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點射出。電壓為10V；兩板之間有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B0=，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里?！窘馕觥俊驹斀狻?1)電場、磁場共存時，粒子勻速通過可得：僅有電場時，粒子水平方向勻速運動：豎直方向勻加速直線運動：聯(lián)立方程得：僅有磁場時：根據(jù)幾何關(guān)系可得：設(shè)粒子從M點飛出磁場，由幾何關(guān)系：AM==所以粒子離開的位置在連線上距離點處；(2)僅有電場時，設(shè)飛出時速度偏角為α，末速度反向延長線過水平位移中點：解得：僅有磁場時，設(shè)飛出時速度偏角為β：解得：所以偏轉(zhuǎn)角之比：。【答案】(1)；(2)；(3)不會通過，【解析】【詳解】(1)由題意可知，粒子在第二象限內(nèi)做勻速直線運動,根據(jù)力的平衡有解得(2)粒子在第二象限的磁場中做勻速圓周運動，由題意可知圓周運動半徑根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得磁感應(yīng)強度大小(3)粒子離開磁場時速度方向與直線OA垂直，粒子在勻強電場中做曲線運動，粒子沿y軸負方向做勻減速直線運動，粒子在P點沿y軸負方向的速度大小粒子在電場中沿y軸方向的加速度大小設(shè)經(jīng)過時間，粒子沿y軸方向的速度大小為零，根據(jù)運動學(xué)公式有時間內(nèi)，粒子沿y軸方向通過的位移大小聯(lián)立解得由于故帶電粒子離開磁場后不會通過x軸，帶電粒子到x軸的最小距離2．如圖，正方形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，已知該區(qū)域的邊長為。不計粒子重力。在此角范圍內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場；OA與y軸負半軸所夾空間里存在與OA平行的勻強電場，電場強度大小E=10N/C。高中物理速度選擇器和回旋加速器模擬試題及解析一、速度選擇器和回旋加速器1．如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy，在其第二象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場和沿y軸負方向的勻強電場。虛線OA位于第一象限，與y軸正半軸的夾角θ=60176。一比荷q=1106C/kg的帶電粒子從第二象限內(nèi)M點以速度v=103m/s沿x軸正方向射出，M點到x軸距離d=，粒子在第二象限內(nèi)做直線運動；粒子進入第一象限后從直線OA上的P點（P點圖中未畫出）離開磁場，且OP=d。(1)求第二象限中電場強度和磁感應(yīng)強度的比值；(2)求第一象限內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度大小B；(3)粒子離開磁場后在電場中運動是否通過x軸？如果通過x軸，求其坐標(biāo)；如果不通過x軸，求粒子到x軸的最小距離。一個帶電粒子（不計重力）從中點以速度水平飛入，恰能勻速通過該場區(qū)；若僅撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場，使該粒子以同樣的速度從中點飛入場區(qū)，最后恰能從點飛出；若僅撤去該區(qū)域內(nèi)的電場，該帶電粒子仍從中點以相同的速度進入場區(qū)，求：(1)該粒子最后飛出場區(qū)的位置；(2)僅存電場與僅存磁場的兩種情況下，帶電粒子飛出場區(qū)時速度偏向角之比是多少？【答案】(1)連線上距離點處，(2)。3．如圖所示，有一對平行金屬板。、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B=T，方向垂直于紙面向里。已知速度的偏轉(zhuǎn)角60176。求：（1）微粒速度v的大??；（2）微粒的電量q；（3）微粒在圓形磁場區(qū)域中運動時間t。則軌跡對應(yīng)的圓心角60176。比荷為k的帶電粒子由靜止開始經(jīng)、之間電場加速后，恰能沿直線通過、板間區(qū)域，從狹縫垂直某勻強磁場邊界進入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從距離為L的A點射出邊界?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【分析】（1）粒子先在電場中加速，然后勻速通過、則根據(jù)平衡可求出、兩板間的電壓（2）根據(jù)粒子的運動軌跡找到運動半徑，借助于可求出偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度【詳解】（1）設(shè)帶電粒子質(zhì)量為m，所帶電荷量為q，已知粒子在電場中S1與S2之間加速，根據(jù)動能定理可得：；帶電粒子在P1和P2間運動，根據(jù)電場力與洛倫茲力平衡可得： 解得：；（2）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力：；已知，解得：7．如圖所示，一對平行金屬極板a、b水平正對放置，極板長度為L，板間距為d，極板間電壓為U，且板間存在垂直紙面磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場（圖中未畫出）。若撤去磁場，粒子仍能從極板間射出，且打到熒光屏MN上的P點。（1）請判斷勻強磁場的方向；（2）求帶電粒子剛進入極板左側(cè)時的速度大小v；（3）求粒子的比荷（）。（2）粒子在極板間做直線運動，可知洛倫茲力與電場力相等；（3）若撤去磁場，粒子在電場中做類平拋運動，結(jié)合水平和豎直方向的運動特點解答；【詳解】
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