注册

题型：解答题题类：难易度：普通

浙江省A9协作体2023-2024学年高二上学期期中联考物理试题

如图所示，一半径R=1.8m的光滑绝缘圆弧形圆管固定在竖直平面内，R远大于圆管直径，O为圆心，半径OA沿竖直方向，圆弧AC对应的圆心角θ=37°，空间存在OAC平面内水平向右的匀强电场，垂直OAC平面向里的匀强磁场。一质量m=3.6×10^﹣⁴kg，电荷量q=+9.0×10^﹣⁴C的带电小球（直径略小于圆管内径）以v₀=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆管内，后从C点离开做匀速直线运动．已知重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，求：

（1）匀强电场的场强大小E；

（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；

（3）小球射入圆管的瞬间对圆管的压力。

举一反三

在空间中一足够长圆柱形区域内存在匀强磁场，磁场的方向沿轴线向右，磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，在轴线上有一粒子源，可以每秒发射N个质量为m，电荷量为＋q，速度为 $\text{[math]}$ 的粒子。不计重力和粒子间的相互作用力。

（1）如图1所示，使粒子源沿垂直轴线的方向发射粒子，粒子恰好不会飞出磁场区域，求磁场区域的半径R；

（2）如图2所示，在磁场区域半径满足（1）的前提下，在右侧磁场范围内垂直轴线放一块足够大收集板A，将大量粒子沿与轴线成 $\text{[math]}$ 向右射出，为保证所有粒子在A上均汇聚于一点，求粒子源到极板A的水平距离；

（3）如图3所示，大量粒子沿与轴线成 $\text{[math]}$ 向右均匀射出，粒子源到A的距离满足（2）问，在A的中心挖一小孔，可使粒子通过。将收集板B平行放置于A右侧，并在AB极板间加上电压。粒子打在B板上即被完全吸收，求收集板B所受的作用力F与极板间电压 $\text{[math]}$ 的关系；

（4）实验室中，常利用亥姆霍兹线圈产生匀强磁场，当一对亥姆霍兹线圈间的距离增大时，即可生成磁感应强度随空间缓慢变化的磁场，如图4所示，其磁感应强度两端强，中间弱。带电粒子可以在端点处“反射”而被束缚其中，即“磁约束”。粒子的运动满足如下规律：带电粒子在垂直磁场方向的速度分量 $\text{[math]}$ 与此处的磁感应强度B之间满足： $\text{[math]}$ ，现假设该磁场中的最大磁感应强度和最小磁感应强度之比为 $\text{[math]}$ ，在该磁场的中部最弱区域有一带电粒子源，与轴线成 $\text{[math]}$ 发射粒子束，要使这些粒子能被束缚在该磁场区域，求 $\text{[math]}$ 的最小值。

在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工应。为了准确的注入离子，需要在一个空间中用电场、磁场对离子的运动轨迹进行调控。图所示便是一种调控粒子轨迹的模型。如图所示，在 $\text{[math]}$ 平面（纸面）内， $\text{[math]}$ 空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限空间存在方向沿 $\text{[math]}$ 轴正方向的匀强电场。一质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的带正电粒子（不计重力），以大小为 $\text{[math]}$ 、方向与 $\text{[math]}$ 轴垂直的速度沿纸面从坐标为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 点进入电场中，然后从坐标为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 点进入磁场区域，再次垂直经过 $\text{[math]}$ 轴之后，最后从 $\text{[math]}$ 轴正半轴上的 $\text{[math]}$ 点（图中未画出）射出磁场。求：

（1）电场强度的大小 $\text{[math]}$ ；

（2）磁场的磁感应强度大小 $\text{[math]}$ ；

（3）粒子从 $\text{[math]}$ 点运动到 $\text{[math]}$ 点所用的时间 $\text{[math]}$

如图所示，在平面直角坐标系xOy中， $\text{[math]}$ 四点的坐标分别为 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 内（包含边界）有垂直坐标平面向里的匀强磁场（磁感应强度大小B未知）；第Ⅰ、Ⅳ象限（含y轴）存在电场强度大小相同的匀强电场，方向分别沿y轴负方向和正方向。质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ 的带电粒子在坐标平面内从P点沿与x轴负方向成θ角的方向射入第Ⅰ象限，经电场偏转后从Q点以速率 $\text{[math]}$ 垂直y轴射进磁场，经磁场偏转后恰好未从SK边界射出磁场，然后粒子分别第二次通过x轴、y轴。粒子重力不计，整个装置处于真空中。

在竖直平面内存在垂直于纸面向外、半径为R的圆形匀强磁场区域，在磁场左侧存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小未知，电场区域的宽度为d。如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以大小为v₀的初速度沿与竖直方向成30°角的方向斜向下进入电场，经过电场作用，粒子的速度方向改变60°后恰好从电场与磁场的切点进入磁场，在磁场中经过磁场作用后正好以原来进入电场的速度方向离开磁场，不计带电粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　）

如图所示，直线OA与y轴的夹角 $\text{[math]}$ ，在此角范围内有沿y轴负方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ 的粒子以速度 $\text{[math]}$ 从y轴上P点平行于x轴射入电场，粒子经电场偏转并经过OA上的Q点进入一矩形匀强磁场区域（未画出，方向垂直纸面向外），并沿x轴负方向经过O点．已知O点到Q点的距离为6l，电场强度 $\text{[math]}$ 不计粒子的重力，则（　　）

如图所示，在 $\text{[math]}$ 的区域存在方向竖直向上、大小为E的匀强电场，在 $\text{[math]}$ 区域存在垂直纸面向外的匀强磁场B（B未知）。一个质量为m的带正电粒子甲从A点 $\text{[math]}$ 以速度 $\text{[math]}$ 沿x轴正方向进入电场，粒子从B点 $\text{[math]}$ 进入磁场后，恰好与静止在C点质量为 $\text{[math]}$ 的中性粒子乙沿x轴正方向发生弹性正碰，且有 $\text{[math]}$ 的电荷量转移给粒子乙。已知C点横坐标为 $\text{[math]}$ ，不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场变化引起的效应。求：

返回首页

相关试卷

试题篮

公司介绍

Company Introduction

服务介绍

Service Introduction

帮助中心

Help center

二一教育APP

二一教育APP

400-637-9991

周一至周五 8:30-17:30

在线咨询客服