高中物理α粒子散射实验试题

如图所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断的以速度v₀射入P₁和P₂两极板间的匀强磁场中，ab和cd的作用情况为：0～1 s内互相排斥，1～3 s内互相吸引，3～4 s内互相排斥．规定向左为磁感应强度B的正方向，线圈A内磁感应强度B随时间t变化的图象可能是（ ）

  

如图所示，虚线所示的区域内，有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，从边缘A处有一束速度各不相同的质子沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场区运动过程中:

A．运动时间越长，其轨迹越长

B．运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大

C．运动时间越长，射出的速率越大

D．运动时间越长，射出磁场时速度方向偏转角越大

如图所示，有一对平行金属板，两板相距为0.05m．电压为10V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B₀=0.1T，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里．图中右边有一半径R为0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里．一正离子沿平行于金属板面，从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角，不计离子重力．求：

（1）离子速度v的大小；
（2）离子的比荷；
（3）离子在圆形磁场区域中运动时间t．

如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场．一带电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线．关于带电小球的运动，下列说法中正确的是（ ）

A．OAB轨迹为半圆

B．小球运动至最低点A时速度最大，且沿水平方向

C．小球在整个运动过程中机械能增加

D．小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等

如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=a。在O点放置一个电子源，可以向OC方向发射速度不同的电子，电子的比荷为，发射速度为，对于电子进入磁场后的运动（不计电子的重力），下列说法正确的是：

A．电子不可能打到A点

B．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长

C．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大

D．在AC边界上有一半区域有电子射出

带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。下图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，和是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里。该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是（  ）

A．粒子先经过点，再经过点

B．粒子先经过点，再经过点

C．粒子带负电

D．粒子带正电

如图所示，磁感应强度B.电荷运动的速度v和磁场对电荷的作用力F的方向的相互关系正确的是（四幅图中B.v、F方向都是两两垂直）

如下图所示，表示磁场对运动电荷的作用，其中正确的是（    ）

如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区，对从边离开磁场的电子，下列判断正确的是（ ）

A．从a点离开的电子速度最小

B．从a点离开的电子在磁场中运动时间最长

C．从b点离开的电子运动半径最小

D．从b点离开的电子速度偏转角最小

如图所示，在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直档板，其上有一小孔P，OP=0.5m．现有一质量m=4×10^﹣20kg，带电量q=+2×10^﹣14C的粒子，从小孔以速度v₀=3×10⁴m/s水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向外的一圆形磁场区域．且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上，粒子重力不计．
求：

（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径；
（2）粒子在磁场中运动的时间；
（3）圆形磁场区域的最小半径．

（多选）如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一带正电粒子以速度v₁从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t₁时间射出磁场．另一相同的带电粒子以速度v₂从距离直径AOB的距离为R/2的C点平行于直径AOB方向射入磁场，经过t₂时间射出磁场．两种情况下，粒子射出磁场时的速度方向与初速度方向间的夹角均为60°．不计粒子受到的重力，则（ ）

A．v1：v2=：1

B．v1：v2=：1

C．t1=t2

D．t1＞t2

如图所示，摆球带正电荷的单摆在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直于纸面向里，摆球在AB间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线拉力的大小为，摆球加速度大小为；由B摆到最低点C时，摆线拉力的大小为，摆球加速度大小为，则（  ）

A．，	B．，
C．，	D．，

如图所示，一个带负电q的带电小球处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，若带电小球的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该(     )

A．使B的数值增大

B．使磁场以速率向上移动

C．使磁场以速率向右移动

D．使磁场以速率向左移动

(15分)如图所示，虚线OC与y轴的夹角θ=60°，在此角范围内有一方向垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。虚线OC与x轴所夹范围内有一沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子a(不计重力)从y轴的点M（0，L）沿x轴的正方向射入磁场中。求：

（1）要使粒子a从OC边界离开磁场后竖直向下垂直进入匀强电场，经过匀强电场后从x轴上的P点（图中未画出）离开，则该粒子射入磁场的初速度v₁和OP的距离分别为多大？
（2）若大量粒子a同时以从M点沿xOy平面的各个方向射入磁场中，则从OC边界最先射出的粒子与最后射出的粒子的时间差。

如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过△t时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角．现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为(  )

A．

B．

C．

D．