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题目
题型:0121 模拟题难度:来源:
人们到医院检查身体时,其中有一项就是做胸透,做胸透所用的是X光,我们可以把做胸透的原理等效如下:如图所示,P是一个放射源,从开口处在纸面内向各个方向放出某种粒子(不计重力),而这些粒子最终必须全部垂直射到底片MN这一有效区域,并要求底片MN上每一地方都有粒子到达。假若放射源所放出的是质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,且所有的粒子速率都是v,M与放射源的出口在同一水平面,底片MN竖直放置,底片MN长为L。为了实现上述目的,我们必须在P的出口处放置一有界匀强磁场求:
(1)匀强磁场的方向;
(2)画出所需最小有界匀强磁场的区域,并用阴影表示;
(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小以及最小有界匀强磁场的面积S。
答案
解:(1)匀强磁场的方向为垂直纸面向外
(2)最小有界磁场如图所示

(3)要想使所有的粒子都最终水平向右运动,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径必须与最小圆形有界匀强磁场的半径大小相等,所以有:R=L/2
根据牛顿第二定律:
联立解得
如图所示有界磁场的最小面积为S=πL2/4
核心考点
试题【人们到医院检查身体时,其中有一项就是做胸透,做胸透所用的是X光,我们可以把做胸透的原理等效如下:如图所示,P是一个放射源,从开口处在纸面内向各个方向放出某种粒子】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图(a)所示,两水平放置的平行金属板E、F相距很近,上面分别开有小孔O"、O,水平放置的平行金属 导轨与E、F接触良好,且导轨在磁感强度B1=10 T的匀强磁场中,导轨间距L=0.50 m,金属棒MN紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动。其速度图像如图(b)所示。若规定向右运动速度方向为正方向,从t=0时刻开始,由F板小孔O处连续不断以垂直于F板方向飘入质量为m=3.2×10-21 kg、电量q=1.6×10-19 C的带正电的粒子(设飘入速度很小,可视为零)。在E板外侧有一矩形匀强磁场B2=10T,粒子经加速后从AB边中点与AB成30°夹角垂直进入磁场,AB相距d=10 cm,AD边足够长,B1、B2方向如图(a)所示,求:(粒子重力及其相互作用不计,计算结果保留两位有效数字)
(1)在0~4.0 s时间内哪些时刻发射的粒子能从磁场边界AD边飞出?
(2)粒子从磁场边界AD射出来的范围为多少?
题型:海南省模拟题难度:| 查看答案
圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是(   )


A.a粒子速率最大,在磁场中运动时间最长
B.c粒子速率最大,在磁场中运动时间最短
C.a粒子速率最小,在磁场中运动时间最短
D.c粒子速率最小,在磁场中运动时间最短
题型:安徽省模拟题难度:| 查看答案
如图所示,L1和L2为两平行的虚线,L1上方和L2下方都是范围足够大,且磁感应强度相同的匀强磁场,A、B两点都在L2上。带电粒子从A点以初速度v0与L2成30°角斜向右上方射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上,不计重力,下列说法不正确的是
[     ]
A.带电粒子经过B点时速度一定跟在A点时速度相同
B.若将带电粒子在A点时的初速度变大(方向不变),它仍能经过B点
C.若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L2成60°角斜向右上方,它将不能经过B点
D.此粒子既可以是正电荷,也可以是负电荷
题型:0112 模拟题难度:| 查看答案
如图所示,截面为正方形的空腔abcd中有一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,若有一束具有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场,打在腔壁上的电子都被腔壁吸收,则由小孔c和小孔d射出的电子的速率之比为____;由小孔c和d射出的电子在磁场中运动的时间之比为____。
题型:北京期末题难度:| 查看答案
如图所示,在边界AOB的上侧分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,OE是磁场区域的对称轴。边界外有关于OE对称的C、D两点,现有两个比荷均为的正离子同时从C点射出,分别通过M、N点同时进入磁场。已知经过M点的离子速度大小为v0,CM垂直磁场边界于M,M与O点间的距离为d,若使两离子都能到达点D,试求:
(1)磁感应强度的大小和方向;
(2)设CM与CN间夹角为θ,求两离子先后到达D点的时问差△t;
(3)设CM长度为h,求边界AO与BO间的夹角α。
题型:河北省模拟题难度:| 查看答案
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