题目内容

钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子。设该粒子的质量为、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极和间电场时，其速度为，经电场加速后，沿方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，垂直平板电极，当粒子从点离开磁场时，其速度方向与方位的夹角，如图所示，整个装置处于真空中。

（1）写出钍核衰变方程；
（2）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；
（3）求粒子在磁场中运动所用时间。
（1）（2）（3）

试题分析：（1）钍核衰变方程         ①   3分
（2）设粒子离开电场时速度为，对加速过程有
                    ②  2分
粒子在磁场中有                  ③   2分
由②、③得              ④   1分
（3）粒子做圆周运动的回旋周期
                        ⑤   1分
粒子在磁场中运动时间                ⑥
由⑤、⑥得              3分
点评：带电粒子在磁场中的运动问题一般步骤为：画轨迹，定圆心，求半径；
练习册系列答案
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一束电子流在经U＝2500 V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距d="1.0" cm，板长l="5.0" cm，那么，要使二价负离子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压?
（12分）两平行金属板A、B水平放置，一个质量为m＝5×10－6 kg的带电粒子，以v0＝2 m/s的水平速度从两板正中位置射入电场，如图所示，A、B两板间距离为d＝4 cm，板长l＝10 cm.

(1)当A、B间的电压为UAB＝1 000 V时，粒子恰好不偏转，沿图中虚线射出电场．求该粒子的电荷量和电性．(g取10 m/s2)
(2)令B板接地，欲使该粒子射出偏转电场，求A板所加电势的范围．
如右图所示，带电的平行金属板电容器水平放置，质量相同、重力不计的带电微粒A、B，平行于极板以相同的初速度射入电场，结果打在极板上的同一点P.不计两微粒之间的库仑力，下列说法正确的是(　　)

A．在电场中微粒A运动的时间比B长
B．微粒A所带的电荷量比B多
C．电场力对微粒A做的功比B少
D．到达P点时微粒A的速率比B小
如图所示的电路中，三个电阻阻值均为R，电源内阻不计。两金属板间的距离为d，当开关K闭合时，一质量为m、电量为q的带电油滴从高处由静止下落经上板中央小孔后，落到两板间的匀强电场中时做匀速运动。开关断开后，仍使该油滴从同一位置由静止落下，恰好不能碰到下板，忽略空气对油滴的浮力和阻力，重力加速度为g。求：

（1）油滴开始下落时离上板的高度H；
（2）开关断开后，油滴下落过程的总时间t。
如图所示,PQ、MN两极板间存在匀强电场,两极板间电势差为U、间距为d,MN极板右侧虚线区域内有垂直纸面向内的匀强磁场.现有一初速度为零、带电量为q、质量为m的离子从PQ极板出发,经电场加速后,从MN上的小孔A垂直进入磁场区域,并从C点垂直于虚线边界射出.求:
(1)离子从小孔A射出时速度v0；
(2)离子带正电还是负电？C点离MN板的距离？
（10分）如图所示，在xOy坐标系中，x轴上N点到O点的距离是12cm，虚线NP与x轴负向的夹角是30°．第Ⅰ象限内NP的上方有匀强磁场，磁感应强度B＝1T，第IV象限有匀强电场，方向沿y轴正向．一质量m＝8×10-10kg.电荷量q=1×10-4C带正电粒子，从电场中M（12，－8）点由静止释放，经电场加速后从N点进入磁场，又从y轴上P点穿出磁场．不计粒子重力，取＝3

求：
（1）粒子在磁场中运动的速度v；
（2）粒子在磁场中运动的时间t；
（3）匀强电场的电场强度E．
如图所示，一束电子从静止开始经加速电压U1加速后，以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间，金属板长为l，两板距离为d，竖直放置的荧光屏距金属板右端为L.若在两金属板间加直流电压U2时，光点偏离中线，打在荧光屏的P点，求OP为多少？(10分)
静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线。下列说法正确的是（     ）
A．x轴上x1与x2之间的电场强度小于x2与x3之间的电场强度
B．正电荷沿x轴从0移到x1的过程中，电场力做正功，
C．正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，
D．负电荷沿x轴从x3移到x4的过程中，电势能增加

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