高中物理α粒子散射实验试题

如图甲所示，在光滑绝缘的水平桌面上平放着相互平行、间距为0.1m的金属板、，板间存在匀强电场，方向水平向右. 在板右侧平面内存在如图乙所示的交替变化的电磁场. 以板小孔处为坐标原点，建立坐标系，且规定沿方向为电场的正方向，竖直向下为磁场的正方向. 在点一质量为10g、电荷量为0.1C的带正电的金属小球由静止释放，设时刻金属小球恰好以m/s的速度经小孔进入板右侧. 已知N/C、=0.2T. 求：

(1)、两板间的电场强度的大小；
(2)在1s～2s内，金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期；
(3) 前6s内金属小球运动至离轴的最远点的位置坐标.（计算结果可以含）

如图所示，有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度为B，其边界为一边长为 L的正三角形，A、B、C为三角形的三个顶点.若一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力），以速度从AB边上的某点P垂直于.AB边竖直向上射入磁场，然后能从BC边上某点Q射出.关于P点入射的范围和从Q点射出的范围，下列判断正确的是

A.   B.   C.   D.

如图所示，xOy为空间直角坐标系，PQ与y轴正方向成θ＝30°角。在第四象限和第一象限的xoQ区域存在磁感应强度为B的匀强磁场，在poy区域存在足够大的匀强电场，电场方向与PQ平行，一个带电荷量为＋q，质量为m的带电粒子从－y轴上的A（0，－L）点，平行于x轴方向射入匀强磁场，离开磁场时速度方向恰与PQ垂直，粒子在匀强电场中经时间t后再次经过x轴，粒子重力忽略不计。求：（1）从粒子开始进入磁场到刚进入电场的时间t＇；
（2）匀强电场的电场强度E的大小。

如图所示，在的区域中，存在磁感应强度大小分别为B₁与B₂的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，且B₁大于B₂，一个带负电、比荷为的粒子从坐标原点O，以速度沿轴负方向射出，粒子重力不计。

（1）求粒子在两个磁场中运动的轨道半径；
（2）如果B₁=2B₂，则粒子再次回到原点时运动了多少时间？
（3）要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B₁与B₂的比值应满足什么条件？

如图所示，宽h＝2cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向里．现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向射入磁场．若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r均为5cm，不计粒子的重力，则

A．右边界：－4cm＜y＜4cm内有粒子射出

B．右边界：y＞4cm和y＜－4cm内有粒子射出

C．左边界：y＞8cm内有粒子射出

D．左边界：0＜y＜8cm内有粒子射出

三个速度大小不同而质量相同的一价离子，从长方形区域的匀强磁场上边缘平行于磁场边界射入磁场，它们从下边缘飞出时的速度方向见图。以下判断正确的是  

A．三个离子均带负电

B．三个离子均带正电

C．离子1在磁场中运动的轨道半径最大

D．离子3在磁场中运动的时间最长

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点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子，粒子的电量大小为q，质量为m，发射速度大小都为v₀，发射方向由图中的角度θ表示．不计粒子间的相互作用及重力，下列说法正确的是（    ）

A．若v₀=，则以θ=0°方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间为
B．若v₀=，则以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短
C．若v₀=，则以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等
D若v₀=，则在AC边界上只有一半区域有粒子射出

如图，有一矩形区域，水平边长为s= m，竖直边长为="1" m。 质量均为、带电量分别为和的两粒子， ="0.10" C/kg。当矩形区域只存在场强大小为E="10" N/C、方向竖直向下的匀强电场时，由a点沿方向以速率进入矩形区域，轨迹如图。当矩形区域只存在匀强磁场时由c点沿cd方向以同样的速率进入矩形区域，轨迹如图。不计重力，已知两粒子轨迹均恰好通过矩形区域的几何中心。则：

A．由题给数据，可求出初速度
B．磁场方向垂直纸面向外
C．做匀速圆周运动的圆心在b点
D．两粒子各自离开矩形区域时的动能相等。

如图所示，质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点Ｏ以初速度v₀射出，粒子恰好经过A点，Ｏ、A两点长度为 ，连线与坐标轴＋y方向的夹角为= 37⁰，不计粒子的重力。（sin37^o=0．6，cos37^o=0．8)

（1）若在平行于x轴正方向的匀强电场中，粒子沿＋y方向从O点射出，恰好经过A点；若在平行于y轴正方向的匀强电场中，粒子沿＋x方向从O点射出，也恰好能经过A点，求这两种情况电场强度的比值
（2）若在y轴左侧空间（第Ⅱ、Ⅲ象限）存在垂直纸面的匀强磁场，粒子从坐标原点O，沿与y轴成30⁰的方向射入第二象限，恰好经过A点，求磁感应强度B大小及方向

如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）．一群比荷为的负离子以相同速率v₀（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧的荧光屏（足够大）上，则下列说法正确的是（不计重力）（　　）

A．离子在磁场中运动时间一定相等

B．离子在磁场中的运动半径一定相等

C．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长

D．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大

如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一带电粒子（不计重力）沿两板间中心线O₁O₂从左侧O₁点以某一速度射入，沿直线通过圆形磁场区域，然后恰好从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t₀。若仅撤去磁场，质子仍从O₁点以相同速度射入，经时间打到极板上。求：

（1）两极板间电压U；
（2）若两极板不带电，保持磁场不变，带电粒子仍沿中心线O₁O₂从O₁点射入，欲使带电粒子从左侧飞出两板间，入射速度v应满足什么条件。

如图，虚线MN上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场B₁，带电粒子从边界MN上的A点以速度v_o垂直磁场方向射人磁场，经磁场偏转后从边界MN上的B点射出。若在粒子经过的区域PQ上方再叠加方向垂直纸面向里的匀强磁场B₂，让该粒子仍以速度v₀从A处沿原方向射人磁场，经磁场偏转后从边界MN上的B'点射出（图中未标出），不计粒子的重力。下列关于粒子的说法正确的是

A．点在B点的右侧

B．从点射出的速度大于从B点射出的速度

C．从点射出的速度方向平行于从B点射出的速度方向

D．从A到B'的时间等于从A到B的时间

如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）。一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v₀平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度的方向与x轴正方向的夹角为60°．下列说法正确的是

A．电子在磁场中运动的时间为

B．电子在磁场中运动的时间为

C．磁场区域的圆心坐标为（，）

D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，－2L）

带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图所示，所受的重力和洛仑兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间内，带电质点将（ ）

A．可能做直线运动	B．可能做匀减速运动
C．一定做曲线运动	D．可能做匀速圆周运动

如图所示，y轴上A点距坐标原点的距离为L，坐标平面内有边界过A点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向里。有一电子（质量为m、电荷量为e）从A点以初速度v₀沿着x轴正方向射入磁场区域，并从x轴上的B点射出磁场区域，此时速度方向与x轴正方向之间的夹角为60°。求：

（1）磁场的磁感应强度大小；（2）电子在磁场中运动的时间。