题目
题型:期末题难度:来源:
如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T。磁场内有一块足够大的平面感光平板ab,板面与磁场方向平行。在距ab的距离为l=10cm处,有一个点状的α放射源S,它仅在纸平面内向各个方向均匀地发射α粒子,设放射源每秒发射n=3.0×104个α粒子,每个α粒子的速度都是v= 6.0×106m/s。已知α粒子的电荷量与质量之比q/m=5.0×107C/kg。求每分钟有多少个α粒子打中ab感光平板?
答案
解:α粒子磁场中沿逆时针力向做匀速圆周运动,用R表示轨道半径,有
,由此得
因朝不同方向发射的α粒子的圆轨迹都过S,由此可知,某一圆轨迹以圆心O在图中N的左端与ab相切于P1 点,由此O点为能打到感光平板上的α粒子圆轨迹圆心左侧最低位置,设此时α粒子从S射出的方向与SN的夹角为θ,由几何关系可得。同理O"为圆心在图中N的右侧与ab相切于P2点,则此P2点为能打到感光平板上的α粒子圆轨迹圆心右侧最低位置,设此时α粒子从S射出的方向与SN的夹角为θ",由上图几何关系可得θ"=30°,分析可知∠cSd=120°方向的α粒子不能打到ab感光平板上,则每分钟能打到ab感光平板上的α粒子数为个
,由此得
因朝不同方向发射的α粒子的圆轨迹都过S,由此可知,某一圆轨迹以圆心O在图中N的左端与ab相切于P1 点,由此O点为能打到感光平板上的α粒子圆轨迹圆心左侧最低位置,设此时α粒子从S射出的方向与SN的夹角为θ,由几何关系可得。同理O"为圆心在图中N的右侧与ab相切于P2点,则此P2点为能打到感光平板上的α粒子圆轨迹圆心右侧最低位置,设此时α粒子从S射出的方向与SN的夹角为θ",由上图几何关系可得θ"=30°,分析可知∠cSd=120°方向的α粒子不能打到ab感光平板上,则每分钟能打到ab感光平板上的α粒子数为个
核心考点
试题【如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T。磁场内有一块足够大的平面感光平板ab,板面与磁场方向平行。在距ab的距离】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,在空间有一坐标系xoy,直线OP与x轴正方向的夹角为30°,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II,直线OP是他们的边界,OP上方区域I中磁场的磁感应强度为B。一质量为m,电荷量为q的质子(不计重力)以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域I,质子先后通过磁场区域I和II后,恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出),试求:
(1)区域II中磁场的磁感应强度大小;
(2)Q点的坐标。
(1)区域II中磁场的磁感应强度大小;
(2)Q点的坐标。
空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是
B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同
D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大
[ ]
A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同
D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大
下图是科学史上一张著名的实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室旋转在匀强磁场中,磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子
B. 带正电,由上往下运动
C. 带负电,由上往下运动
D. 带负电,由下往上运动
[ ]
A. 带正电,由下往上运动B. 带正电,由上往下运动
C. 带负电,由上往下运动
D. 带负电,由下往上运动
如图,ABCD是边长为a的正方形。质量为m、电荷量为e的电子以大小为v0的初速度沿纸面垂直于BC变射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从BC边上的任意点入射,都只能从A点射出磁场。不计重力,求:
(1)次匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小;
(2)此匀强磁场区域的最小面积。
(1)次匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小;
(2)此匀强磁场区域的最小面积。
如图,在区域I(0≤x≤d)和区域II(d≤x≤2d)内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,方向相反,且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q(q>0)的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I,其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时,速度方向与x轴正方向的夹角为30°;此时,另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I,其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求
(1)粒子a射入区域I时速度的大小;
(2)当a离开区域II时,a、b两粒子的y坐标之差。
(1)粒子a射入区域I时速度的大小;
(2)当a离开区域II时,a、b两粒子的y坐标之差。
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