【題目】如圖所示，在屏蔽裝置底部中心位置O點(diǎn)放一醫(yī)用放射源，可通過細(xì)縫沿扇形區(qū)域向外輻射速率為v的帶電粒子．已知屏蔽裝置寬AB為d，縫長(zhǎng)AD為2d，粒子的質(zhì)量m，電荷量為+q．若在屏蔽裝置右側(cè)條形區(qū)域內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)來隔離輻射，磁感應(yīng)強(qiáng)度B，方向垂直于紙面向里，整個(gè)裝置放于真空環(huán)境中．

(1)若所有的粒子均不能從條形磁場(chǎng)隔離區(qū)的右側(cè)穿出，則磁場(chǎng)的寬度D至少是多少？

(2)若條形磁場(chǎng)的寬度D＝，則射出屏蔽裝置的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間各是多少？

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)根據(jù)

得:

如圖甲所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得，這些粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最寬處寬度為

所以

(2)根據(jù)：

得：

如圖乙所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短時(shí)，弦長(zhǎng)最短即為磁場(chǎng)寬度，分析可得此時(shí)圓心角

所以

當(dāng)時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)，弧長(zhǎng)最長(zhǎng)，此時(shí)軌跡與右側(cè)邊界相切，由幾何關(guān)系可得此時(shí)圓心角

所以

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，某小組的同學(xué)分別用波長(zhǎng)為、2 的單色光照射某金屬，逸出的光電子最大初速度之比為2∶1，普朗克常量用h表示，光在真空中的速度用c表示，則

A.光電子的最大初動(dòng)能之比為2∶1

B.該金屬的截止頻率為

C.用波長(zhǎng)為的單色光照射該金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)

D.用波長(zhǎng)為的單色光照射該金屬時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。設(shè)D形盒半徑為R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交流電頻率為f。若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，則下列說法正確的是

A. 高頻電源的周期與質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等

B. 質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場(chǎng)的電壓大小有關(guān)

C. 質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πfR

D. 不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速氘核

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為1 m的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)(勻強(qiáng)電場(chǎng)和六邊形所在平面平行)，B、C、E三點(diǎn)電勢(shì)分別為2 V、3 V、4V，則下列說法正確的是

A.D點(diǎn)的電勢(shì)為4 V

B.電子在B點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)低1 eV

C.電子從B點(diǎn)到E點(diǎn)電場(chǎng)力做功為2eV

D.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為1V/m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用人工方法得到放射性同位素，這是一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn)，天然的放射性同位素只不過40多種，而今天人工制造的放射性同位素已達(dá)1000多種，每種元素都有放射性同位素．放射性同位素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究的許多方面得到了廣泛的應(yīng)用．

(1)帶電的驗(yàn)電器在放射線照射下電荷會(huì)很快消失．其原因是( )

A．射線的貫穿作用 B．射線的電離作用

C．射線的物理、化學(xué)作用 D．以上三個(gè)選項(xiàng)都不是

(2)下圖是工廠利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置示意圖．如果工廠生產(chǎn)的是厚度為1毫米的鋁板，在α、β、γ三種射線中，你認(rèn)為對(duì)鋁板的厚度控制起主要作用的是________射線．

(3)在我國(guó)首先用人工方法合成牛胰島素時(shí)，需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛胰島素的結(jié)晶是同一種物質(zhì)，為此曾采用放射性同位素做________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“氣泡室”是早期研究帶電粒子軌跡的重要實(shí)驗(yàn)儀器，如圖為一些不同的帶電粒子在氣泡室里運(yùn)動(dòng)的軌跡照片�，F(xiàn)選擇A、B兩粒子進(jìn)行分析，它們的軌跡如圖。測(cè)量發(fā)現(xiàn)初始時(shí)B粒子的運(yùn)動(dòng)半徑大于A，若該區(qū)域所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面，則（ ）

A. 洛倫茲力對(duì)A做正功

B. 粒子B在做逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)

C. 粒子A、B的電性相同

D. B粒子的速度一定大于A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電流表G1的量程為0～5mA，內(nèi)阻r=290Ω，把它改裝成如圖所示的一個(gè)多量程多用電表，電流、電壓和電阻的測(cè)量都各有兩個(gè)量程．當(dāng)開關(guān)S接到1或2位置時(shí)為電流檔，其中小量程為0～10mA，大量程為0～100mA．

(1)開關(guān)S接位置______時(shí)是電流擋的小量程，

(2)已知圖中的電源E′的電動(dòng)勢(shì)為9V，當(dāng)把開關(guān)S接到位置4，短接A、B進(jìn)行歐姆調(diào)零后，此歐姆擋內(nèi)阻為____kΩ，現(xiàn)用該擋測(cè)一未知電阻阻值，指針偏轉(zhuǎn)到電流表G1滿刻度的處，則該電阻的阻值為___kΩ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是

A. 圖1中，A1與L1的電阻值相同

B. 圖1中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流

C. 圖2中，變阻器R與L2的電阻值相同

D. 圖2中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，其方向垂直于傾角為的斜面向上．絕緣斜面上固定有“”形狀的光滑金屬導(dǎo)軌（電阻忽略不計(jì)），和長(zhǎng)度均為，連線水平，長(zhǎng)為．以中點(diǎn)為原點(diǎn)、為軸建立一維坐標(biāo)系．一根粗細(xì)均勻的金屬桿，長(zhǎng)度為、質(zhì)量為、電阻為，在拉力的作用下，從處以恒定速度在導(dǎo)軌上沿軸正向運(yùn)動(dòng)（金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好）．取．

（1）求金屬桿運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

（2）推導(dǎo)金屬桿從處運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過程中拉力與位置坐標(biāo)的關(guān)系式，并在圖乙中畫出關(guān)系圖象；

（3）求金屬桿從處運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的全過程產(chǎn)生的焦耳熱．

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