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1、选择题 一束混合粒子流从一发射源射出后,进入如图的磁场,分离为1、2、3三束,则不正确的是600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http:// ">
时间:2020-08-09 23:27:55
1、选择题 一束混合粒子流从一发射源射出后,进入如图的磁场,分离为1、2、3三束,则不正确的是600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/ouzeadm2fgu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.1带正电
B.3带负电
C.2不带电
D.粒子的电性无法判断
参考答案:D
本题解析:根据1束的偏转方向,粒子受到向左的洛伦兹力,由左手定则可以判断1是带正电的,选项A是正确的.2束粒子没有发生偏转,说明在磁场中没有受到洛伦兹力作用,此束粒子不带电,选项C正确.3束粒子向右偏,粒子受到向右的洛伦兹力,由左手定则可知此束粒子带负电,选项B错误.所以选D,
点评:种类型的题,首先要掌握带电粒子在匀强磁场中的运动规律,当带电粒子垂直于磁场方向射入磁场时,粒子将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.由此根据粒子的偏转情况判断出粒子的受力方向,再由左手定则判断出粒子的电性.要求会熟练的运用左手定则分析粒子的偏转问题.
本题难度:简单
2、选择题 空间中存在着竖直向下的匀强磁场,如图所示,一带正电粒子(不计重力)垂直于磁场方向以初速度v射入磁场后,运动轨迹将( )
A.向上偏转
B.向下偏转
C.向纸面内偏转
D.向纸面外偏转600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/5ubz4fszdl3.png\">
参考答案:带电粒子垂直进入磁场,根据左手定则判断可知,洛伦兹力方向向纸外,则其轨迹向纸外偏转.故D正确,ABC错误.
故选D
本题解析:
本题难度:一般
3、实验题 有三个粒子a、b、c(不计重力)以相同的速度垂直射入匀强磁场中,它们的运动轨迹如图所示,其中b粒子做直线运动,则a粒子带____________电,b粒子____________,c粒子带_______________电.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/bgl3nq0pk0t.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:负不带电正
本题解析:b粒子做直线运动,表明b粒子不受洛伦兹力,b粒子不带电.根据a、c粒子的偏转方向,可断定出a粒子带负电,c粒子带正电.
本题难度:简单
4、计算题 科学家推测,宇宙中可能有由反粒子组成的反物质存在,反粒子与正粒子有相同的质量,却带有等量的异号电荷..1998年6月,我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由美国“发现号”航天飞机搭载升空,寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示,PQ、MN是两个平行板,它们之间存在匀强磁场区,磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区,在磁场中发生偏转,并打在附有感光底片的板MN上,留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子,它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区,并打在感光底片上的a、b、c、d四点,已知氢核质量为m,电荷量为e,PQ与MN间的距离为L,磁场的磁感应强度为B.
(1)指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?(不要求写出判断过程)
(2)求出氢核在磁场中运动的轨道半径.
(3)反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少?600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/qixmm5dajwr.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:(1)由左手定则可判定偏转方向,从而判断出a,b为反粒子,由半径公式R=mv/Bq可确定a、b、c、d四点分别是反氢核、反氦核、氦核和氢核留下的痕迹. (2分)
(2)对氢核,在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/nnkjydimn5f.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/orvwk4o5cgu.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
(3)由图中几何关系知:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/mvtixqq3mvx.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
所以反氢核与氢核留下的痕迹之间的距离600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/w4bbddt1aeq.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
本题解析:略
本题难度:简单
5、计算题 有一等腰直角三角形区域,直角边长为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/h0aczqdiz2g.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">。在该区域,有一垂直纸面向内磁感应强度为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/14mraioyarc.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">的匀强磁场。一束质量为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/dciwojsyek1.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">、电荷量为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/otg4xtnyo0h.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,速度范围在
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/wiqoeip5oe1.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">之间的带负电粒子从中点
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/rtrjwgldsay.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">垂直直角边射入该磁场区域,在另一直角边放置一块足够大的荧光屏,如图所示。重力不计,求
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/mqc3vxuo0wk.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)速度至少为多大的带电粒子,能够在荧光屏上留下光斑。
(2)粒子在磁场中运动的时间和速度的关系。
(3)磁场区域内,荧光屏上亮点的位置和速度的关系。
(4)荧光屏上光斑的分布区域。
参考答案:(1)根据带电粒子在磁场中运动规律,可得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/hmsnbdc1vlw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/pwsfqd1pv14.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?
求出600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/us2l0duhono.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?1
在荧光屏600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/odmitlpnipr.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">处,对应的半径为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/kxzkxh13131.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,粒子速度为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/ca1xopav4ig.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?2
故小于600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/ygpcvssyzll.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">的带电粒子不能在荧光屏上留下痕迹。
(2)当半径满足600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/vgl5pdc1wmm.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">时,粒子运动时间为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/2dseutpqdfe.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?
当半径满足600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/1pzf0r42o0i.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">时,由图可得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/r55h2a5drre.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/sigqo0zoxwl.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
求出:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/ryrfpzytvcc.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?3
当半径大于600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/0i1eibj3bbp.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">时,由图可知
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/1u20lvi1mgn.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
求出:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/ury1dixtwtr.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/bbrefp5css1.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?4
(3)如图,根据几何关系可知600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/hvq4jofy3sg.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?5
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/wen21ts3wcq.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?6
这是一条抛物线
(4)在磁场区域内,为了求出荧光屏最远处亮点坐标。如图可得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/3l2rljlm10z.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
求出相切位置对应的半径600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/1d32vobcqnu.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
对应的最远坐标为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/vlassbzva5u.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?7
对应的速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/q4ddfzcvku5.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
在磁场区域外,最远处的坐标可以参考图示求出。
先求出最大速度对应的半径600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/z1ao2hrv23e.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
圆心坐标为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/stggyw4oq5k.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
圆方程为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/q1hz2jqpcse.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
直线方程为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/n2lgmac2a44.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
解出圆与直线的交点:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/a2dwgvvkyum.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?8
过交点的切线方程为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/nuea0kgthhc.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
当600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/4oi1bov0jz1.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">时。求出,最远处的光斑坐标为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/zpqlrhcnter.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?9
所以,光斑分布区域为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060412/3w5ob4dsc20.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">。?10
本题解析:略
本题难度:一般