高二物理寒假作業(yè) 第十六天 帶電粒子在磁場中的運動
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第十六天 帶電粒子在磁場中的運動 1.關(guān)于質(zhì)子、α粒子、氘核等三種粒子的運動,下列判斷正確的是 ( ) A.以相同速度垂直射入同一勻強磁場中時,做圓周運動的半徑都相同 B.如果垂直射入同一勻強磁場做圓周運動的半徑相同,那么氘核動能最大 C.如果從同一點以相同速度垂直射入同一勻強磁場,然后飛向熒光屏,在屏上就有三個光點 D.在同一勻強磁場中做勻速圓周運動的氘核和α粒子的角速度一定相同 B ~ 2.回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置,如圖所示.它的核心部分是兩個D形金屬盒,兩盒相距很近,分別和高頻交流電源相連接,兩盒之間的窄縫中形成勻強電場,使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速。兩盒放在勻強磁場中,磁場方向垂直盒的底面,帶電粒子在磁場中做圓周運動,通過兩盒之間的窄縫時反復(fù)被加速,直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出。如果用同一回旋加速器分別加速氚核()和α粒子()比較它們所加的高頻交流電源的周期和獲得的最大動能的大小,有( ) A.加速氚核的交流電源的周期較大,氚核獲得的最大動能也較大 B.加速氚核的交流電源的周期較大,氚核獲得的最大動能較小 C.加速氚核的交流電源的周期較小,氚核獲得的最大動能也較小 D.加速氚核的交流電源的周期較小,氚核獲得的最大動能較大 v0 (-R/2,0) O x A y 3.如圖,空間有垂直于xoy平面的勻強磁場.t=0時刻一個電子以速度v0經(jīng)過x軸上的A點,方向沿x軸正方向。A點坐標為(,0),其中R為電子在磁場中做圓周運動的軌道半徑.不計重力影響,則: ①電子經(jīng)過y軸時,速度大小仍為v0 ②電子在時,第一次經(jīng)過y軸 ③電子第一次經(jīng)過y軸的坐標為(0,) ④電子第一次經(jīng)過y軸的坐標為(0,) 以上說法正確的是 ( ) A.①③ B.①④ C.①②③ D.①②④ 4.如圖所示,在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.在xOy平面內(nèi),從原點O處沿與x軸正方向成θ角(0<θ<π)以速率v發(fā)射一個帶正電的粒子(重力不計).則下列說法正確的是( ) A.若v一定,θ越大,則粒子在磁場中運動的時間越短 B.若v一定,θ越大,則粒子在離開磁場的位置距O點越遠 C.若θ一定,v越大,則粒子在磁場中運動的角速度越大 D.若θ一定,v越大,則粒子在磁場中運動的時間越短 5.如圖所示,半徑為r的圓形空間內(nèi),存在著垂直于紙面向里的勻強磁場,一個帶電粒子(不計重力)從A點以速度v0垂直于磁場方向射入磁場中,并從B點射出.若∠AOB=120,則該帶電粒子在磁場中運動的時間為( ) A. B. C. D. 6.如圖,半徑為R的圓是一圓柱形勻強磁場區(qū)域的橫截面(紙面),磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于紙面向外,一電荷量為q(q>0)。質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場區(qū)域,射入點與ab的距離為,已知粒子射出磁場與射入磁場時運動方向間的夾角為60,則粒子的速率為(不計重力)( ) A. B. C. D. 7.a(chǎn) b c 如圖,正方形區(qū)域內(nèi)有一勻強磁場,方向垂直紙面向外,在頂角a、b、c處均有一縫隙。若有一束質(zhì)量不等的一價正離子束從a處垂直射入磁場,其中有一部分離子從b處射出,另一部分從c處射出,則( ) A.從同一出口處射出的離子速率相同 B.從同一出口處射出的離子速度和質(zhì)量的乘積相等 C.從同一出口處射出的離子動能相同 D.從同一出口處射出的離子在磁場中運動時間相同 8.B A θ v B d 如圖所示,一束電荷量為e的電子以垂直于磁感應(yīng)強度B并垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強磁場中,穿出磁場時速度方向和原來射入方向的夾角為θ=60。求電子的質(zhì)量和穿越磁場的時間。 P Q O 9.如圖,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于紙面向里,PQ為該磁場的右邊界線,磁場中有一點O到PQ的距離為r。現(xiàn)從點O以同一速率將相同的帶負電粒子向紙面內(nèi)各個不同的方向射出,它們均做半徑為r的勻速圓周運動,求帶電粒子打在邊界PQ上的范圍(粒子的重力不計)。 10.P O Q A B v0 如圖,在POQ區(qū)域內(nèi)分布有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,有一束正離子流(不計重力),沿紙面垂直于磁場邊界OQ方向從A點垂直邊界射入磁場,已知OA=d,∠POQ=45,離子的質(zhì)量為m、帶電荷量為q、要使離子不從OP邊射出,離子進入磁場的速度最大不能超過多少? 第十六天 帶電粒子在磁場中的運動 1.D 2. B 3. D 4.A 5.D 6.B 7.B P O Q A B v0 8. ,t=T/6= 9.l=(1+)r 10. 解析:軌跡如圖,設(shè)最大半徑為R,由幾何關(guān)系得: R(1+)=d 由牛頓第二定律得:qvB=mv2/R 解得: 所以有:- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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