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道题
1.
(2024高二下·常州期中)
一匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,其边界如图中虚线所示,
为半圆,ac、bd与直径ab共线,ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子,在纸面内从c点垂直于ac射入磁场,这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子,其运动时间为( )
A .
B .
C .
D .
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1.
(2024高三下·长沙月考)
在垂直于纸面向里的匀强磁场中有一个粒子源,可以发射不同比荷不同速度的带正电粒子。已知所有发射出的粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径均相等。粒子源每发射一个粒子后,间隔△t逆时针旋转90度发射下一个粒子。发现发射的第一个粒子在回到初始位置之前和第四个粒子在回到初始位置之前在磁场中恰好相碰。若第一个粒子发射的初速度为v,质量为m,电荷量为g,匀强磁场的磁感应强度为B,
, 则第四个粒子的速度为( )
A .
8v
B .
6v
C .
4v
D .
2v
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+ 选题
1.
(2024高三下·中山模拟)
如图所示,在
平面内,有两个半圆形同心圆弧,与坐标轴分别交于
、
、
点和
、
、
点,其中圆弧
的半径为
。两个半圆弧之间的区域内分布着辐射状的电场,电场方向由原点
向外辐射,其间的电势差为
。圆弧
上方圆周外区域,存在着上边界为
的垂直纸面向里的足够大匀强磁场,圆弧
内无电场和磁场。
点处有一粒子源,在
平面内向
轴上方各个方向,射出质量为
、电荷量为
的带正电的粒子,带电粒子射出时的速度大小均为
, 被辐射状的电场加速后进入磁场,不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用,不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动。求:
(1) 粒子被电场加速后的速度
;
(2) 要使有的粒子能够垂直于磁场上边界射出磁场,且该粒子运动轨迹的圆心为
轴上某点,求此时磁场的磁感应强度的大小
;
(3) 当磁场中的磁感应强度大小为第
问中
的
倍时,求能从磁场上边界射出粒子的边界宽度
。
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1.
(2024高三下·顺德模拟)
某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗过程中,来自质子源的质子(初速度为零)先被电场加速到具有较高的能量,然后被磁场引向轰击肿瘤,杀死其中恶性细胞,如图所示.若加速电场可看成单个匀强电场,质子的加速长度为L,加速的末速度为v,质子质量为m,电荷量为e,下列说法正确的是( )
A .
质子在加速过程中电场力对其做正功,电势能减少
B .
该加速电场的电场强度大小为
C .
若要提高质子飞出时的动能,可在其他条件不变的情况下提高加速电压
D .
质子击中肿瘤时的速度大于质子进入磁场时的速度
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+ 选题
1.
(2024高三下·天河模拟)
如图所示,边长为L的等边三角形ABC内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B
0
的匀强磁场,D是AB边的中点,一质量为m、电荷量为
的带电粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A .
粒子可能从B点射出
B .
若粒子从C点射出,则粒子做匀速圆周运动的半径为
C .
若粒子从C点射出,则粒子在磁场中运动的时间为
D .
若粒子从AB边射出,则粒子的速度越大,其在磁场中运动的时间越短
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+ 选题
1.
(2024·兴义模拟)
利用电磁场改变电荷运动的路径,与光的传播、平移等效果相似,称为电子光学。如图所示,在xOy坐标平面上,第三象限存在着方向沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。在其余象限存在垂直纸面的匀强磁场,其中第一、二象限向外,第四象限向里,磁感应强度大小均为B(未知)。在坐标点
处有一质量为m、电荷量为q的正电粒子,以初速度
沿着x轴负方向射入匀强电场,粒子在运动过程中恰好不再返回电场,忽略粒子重力。求:
(1) 粒子第一次进入磁场时的速度v;
(2) 磁感应强度B的大小;
(3) 现将块长为
的上表面涂荧光粉的薄板放置在x轴上(图中未画出),板中心点横坐标
,仅将第四象限的磁感应强度变为原来的k倍(k>1),当k满足什么条件时,板的上表面会出现荧光点。
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1.
(2024高考·贵州模拟)
如图所示,在
所在直线的左侧存在一个方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为
的圆形磁场区域
图中未画出
, 一个质量为
、电荷量为
的带正电粒子从
点以水平向左的初速度射入磁场中,一段时间后从
点穿过竖直线
, 在
点时运动方向与
成
角,
长度为
, 不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A .
从
到
过程中粒子所受洛伦兹力的冲量大小为
B .
粒子从
到
所用的时间为
C .
粒子在磁场中做圆周运动的半径为
D .
圆形匀强磁场区域的最小面积为
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1.
(2024高二上·宁波期末)
如图为回旋加速器的原理图。
和
是两个半径为
的中空半圆金属盒,分别和一高频交流电源两极相连。两盒处于磁感应强度为
的匀强磁场中,磁场方向垂直于盒面,在位于
盒圆心附近的
A
处有一个粒子源,产生质量为
、电荷量为
(
)的带电粒子,已知带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为
。不计粒子的初速度、重力和粒子通过缝隙的时间,加速过程中不考虑相对论效应。下列说法中正确的是( )
A .
交变电压的频率为
B .
增大加速电压可以增大粒子获得的最大动能
C .
回旋加速器输出的带电粒子的平均功率
D .
保持交流电频率和磁场磁感应强度
不变,该加速器不能加速比荷不同的粒子
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1.
(2024高三下·长沙模拟)
如图所示,水平放置的长方体容器内存在竖直方向的匀强磁场,边长为
的正方形abcd是长方体容器的横截面,a、b、c、d四个顶点处均开有小孔。一质量为m,电荷量为
的带电粒子(不计重力)以速度
从小孔a沿ac方向射入容器,带电粒子只与容器壁碰撞一次后从小孔d飞出。已知带电粒子与容器碰撞前后,沿平行于容器壁的方向速度不变,沿垂直于容器壁的方向速度等大反向,运动过程中带电粒子的电荷量保持不变。关于磁场的大小和方向,下列说法正确的是( )
A .
磁场方向竖直向上,
B .
磁场方向竖直向上,
C .
磁场方向竖直向下,
D .
磁场方向竖直向下,
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1.
(2024高三下·广州月考)
如图所示,两块水平放置、相距为
的长金属板接在电压
的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为
。将喷墨打印机的喷口靠近两板中间的位置,从喷口连续不断喷出质量均为
、速度水平且大小均为
、电荷量相等的墨滴。墨滴在电场区域恰能向右做匀速直线运动,并垂直磁场左边界进入电场、磁场共存区域后,最终打在下板的
点。
点与磁场左边界的水平距离亦为
, 取
.
(1) 判断墨滴所带电荷的电性,并求其电荷量q;
(2) 求磁场的磁感应强度B。
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