题目内容

(15分)如图所示,质量为m,电荷量为q的带电粒子,沿与水平面成θ=60°的方向匀速运动,进入圆形匀强磁场区域后,从水平金属板M左端边缘附近以平行于板面的速度离开磁场,进入两平行金属板M、N间,并恰从N板右

边缘飞出。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,两带龟极板板长为l,板距为d,板间电压为U,不计粒子重力。

(1)分析判断极板朋带正电还是带负电?

(2)求粒子在磁场中运动的速度大小;

(3)求粒子进入磁场时的入射点与离开磁场时的出射点间的距离;

(15分)解:(1)粒子磁场中向右偏转,由左手定则可知,粒子带负电:粒子在电场中向下偏转,M板带负电。(3分)

  (2)设带电粒子进入电场时的初速度为v,在电场中的侧移是

    (3分)

  解得

  即粒子在磁场中运动的速度大小  (3分)

  (3)设磁偏转的半径为R,则

 

  得 (3分)

如图所示,由几何知识可知

  粒子进入磁场时的入射点与离开磁场时的出射点间的距离 (3分)

练习册系列答案
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(选修3-5)
(1)核能是一种高效的能源.
①在核电站中,为了防止放射性物质泄漏,核反应堆有三道防护屏障:燃料包壳,压力壳和安全壳(见图甲).结合图乙可知,安全壳应当选用的材料是
混凝土
混凝土
.

②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射.当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下的照相底片未被感光时,结合图2分析工作人员受到了
β
β
射线的辐射;当所有照相底片被感光时,工作人员受到了
γ
γ
射线的辐射.
(2)下列说法正确的是
A.卢瑟福的a粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构
B.受普朗克量子论的启发,爱因斯坦在对光电效应的研究中,提出了光子说
C.核反应方程
 
238
92
U→
 
234
90
Th+
 
4
2
He属于裂变
D.宏观物体的物质波波长非常小,极易观察到它的波动性
E.根据爱因斯坦质能方程,物体具有的能量和它的质量之间存在着正比关系
F.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
G.中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量
H.升高放射性物质的温度,可缩短其半衰期
I.氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论可知氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大
J.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应
(3)如图所示,质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为MA=2kg的物体A(可视为质点).一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度迅即射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A静止在车上.若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5.(g取10m/s2)
①平板车最后的速度是多大?
②全过程损失的机械能为多少?
③A在平板车上滑行的距离为多少?

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