在一个放射源水平放出 α、β、γ 三种射线，垂直射入如图所示磁场，区域I和II的宽度均为d，各自存在着垂直纸面的匀强磁场，两区域的磁感...

题型：综合题题类：常考题难易度：困难

浙江宁波市2017-2018学年度高三上学期物理期末“十校联考”试卷

在一个放射源水平放出 $\text{[math]}$ 三种射线，垂直射入如图所示磁场，区域I和II的宽度均为d，各自存在着垂直纸面的匀强磁场，两区域的磁感应强度大小B相等，方向相反（粒子运动不考虑相对论效应）。

（1）、若要筛选处速率大小 $\text{[math]}$ 的所有 $\text{[math]}$ 粒子进入区域II，求磁场宽度d与B和 $\text{[math]}$ 的关系；

（2）、若B=0.0273T， $\text{[math]}$ （c是光速度），计算d； $\text{[math]}$ 粒子的速率为0.001c，计算 $\text{[math]}$ 粒子和 $\text{[math]}$ 射线离开区域I时的距离（答案均保留三位有效数字）；

（3）、当d满足第（1）小题所给关系时，请给出速率在 $\text{[math]}$ 区间的β粒子离开区域II时的位置。已知电子质量m_e=9.1×10-31kg，α粒子质量m_α=6.7×10^-27kg，电子电荷量q=1.6×10^-19C， $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 时）

举一反三

如图甲所示，上、下电磁铁的线圈中通入方向呈周期性变化的交变电流，在电磁铁两极间会产生交变磁场，这个交变磁场又会在周围空间激发出一个感生电场，如图乙所示，由电子枪射入的电子同时受到两个力的作用，一个是洛伦兹力，使电子在真空室内做半径为R的圆周运动；另一个是切线方向的电场力，使电子沿圆周不断加速。设某时刻电子的速率为v，所在磁场的磁感应强度为B，下列说法正确的是（）

人体暴露于强烈的中子辐射中会在血浆中产生钠24，可以通过测量钠24的数量来确定患者吸收的辐射剂量。钠24具有放射性，某次研究其放射特性的实验中，将孤立钠24原子核静置于匀强磁场中，衰变后在磁场中形成两条圆周径迹，如图所示，下列说法中正确的是（）

如图甲所示，某粒子研究装置的通道长 $\text{[math]}$ m，其横截面abcd、 $\text{[math]}$ 为边长 $\text{[math]}$ m的正方形，通道四壁 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 能将打到壁上的粒子完全吸收并及时导走，以截面abcd中心点O为坐标原点建立空间直角坐标系，x轴平行于ab边，z轴平行于bc边，通道方向沿y轴。在通道内仅x方向和z方向分别加随时间余弦、正弦变化的磁场，规定沿各坐标轴正方向为磁场正方向，如图乙所示。已知粒子源位于坐标原点，能沿y轴正方向持续均匀发射初速度为 $\text{[math]}$ m/s的带正电粒子，粒子比荷为 $\text{[math]}$ C/kg，在磁场中的运动时间远小于磁场变化的周期，不计粒子的重力与粒子间的相互作用，不考虑磁场变化产生电场的影响。求：

如图所示，在 $\text{[math]}$ 轴上方有垂直纸面向外的匀强磁场，第一象限内磁场的磁感应强度大小 $\text{[math]}$ ，第二象限内磁场的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 。现有一比荷 $\text{[math]}$ 的带正电的粒子，从 $\text{[math]}$ 轴上的 $\text{[math]}$ 点以沿 $\text{[math]}$ 方向的速度 $\text{[math]}$ 垂直进入磁场，并一直在磁场中运动且每次均垂直通过 $\text{[math]}$ 轴，不计粒子的重力，则（　　）

电容为C的平行板电容器两极板间距为d，极板水平且足够长，下极板接地，将电容器与开关S、电阻R₁和R₂连接成如图所示电路，a、b是两个输出端，S断开极板间充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。由质量为m、电荷量为q（q> 0）的带电粒子组成的粒子束以水平速度v₀沿下极板边缘进入极板间区域，单位时间进入的粒子数为n。带电粒子不计重力且不与下极板接触，忽略极板边缘效应和带电粒子间相互作用。

某小组基于“试探电荷”的思想，设计了一个探测磁感应强度和电场强度的装置，其模型如图所示．该装置由粒子加速器、选择开关和场测量模块 $\text{[math]}$ 图中长方体区域 $\text{[math]}$ 组成。 $\text{[math]}$ 为场测量模块的中截面。以 $\text{[math]}$ 中点 $\text{[math]}$ 为坐标原点， $\text{[math]}$ 方向为 $\text{[math]}$ 轴正方向，在 $\text{[math]}$ 平面上建立 $\text{[math]}$ 平面直角坐标系。

带电粒子经粒子加速器加速后可从 $\text{[math]}$ 点沿 $\text{[math]}$ 轴正方向射入。选择开关拨到 $\text{[math]}$ 挡可在模块内开启垂直于 $\text{[math]}$ 平面的待测匀强磁场，长为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 区间标有刻度线用于表征磁感应强度的大小和方向；拨到 $\text{[math]}$ 挡可在模块内开启平行于 $\text{[math]}$ 轴的待测匀强电场，长为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 区间 $\text{[math]}$ 标有刻度线用于表征电场强度的大小和方向。带电粒子以速度 $\text{[math]}$ 入射，其质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ ，带电粒子对待测场的影响和所受重力忽略不计。

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