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【题目】如图所示,在屏蔽装置底部中心位置O点放一医用放射源,可通过细缝沿扇形区域向外辐射速率为v的带电粒子.已知屏蔽装置宽ABd,缝长AD2d,粒子的质量m,电荷量为+q.若在屏蔽装置右侧条形区域内加一匀强磁场来隔离辐射,磁感应强度B,方向垂直于纸面向里,整个装置放于真空环境中.

(1)若所有的粒子均不能从条形磁场隔离区的右侧穿出,则磁场的宽度D至少是多少?

(2)若条形磁场的宽度D,则射出屏蔽装置的粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间各是多少?

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)根据

:

如图甲所示,根据几何关系可得,这些粒子在磁场中运动的最宽处宽度为

所以

(2)根据:

得:

如图乙所示,根据几何关系可得,粒子在磁场中运动的时间最短时,弦长最短即为磁场宽度,分析可得此时圆心角

所以

当时间最长时,弧长最长,此时轨迹与右侧边界相切,由几何关系可得此时圆心角

所以

练习册系列答案
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【题目】在探究光电效应现象时,某小组的同学分别用波长为2 的单色光照射某金属,逸出的光电子最大初速度之比为21,普朗克常量用h表示,光在真空中的速度用c表示,则

A.光电子的最大初动能之比为21

B.该金属的截止频率为

C.用波长为的单色光照射该金属时能发生光电效应

D.用波长为的单色光照射该金属时不能发生光电效应

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【题目】回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。设D形盒半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f。若用回旋加速器加速质子时,则下列说法正确的是

A. 高频电源的周期与质子做圆周运动的周期相等

B. 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关

C. 质子被加速后的最大速度不可能超过fR

D. 不改变Bf,该回旋加速器也能用于加速氘核

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【题目】如图所示,ABCDEF为匀强电场中一个边长为1 m的正六边形的六个顶点(匀强电场和六边形所在平面平行)BCE三点电势分别为2 V3 V4V,则下列说法正确的是

A.D点的电势为4 V

B.电子在B点的电势能比在C点低1 eV

C.电子从B点到E点电场力做功为2eV

D.匀强电场的场强大小为1V/m

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【题目】用人工方法得到放射性同位素,这是一个很重要的发现,天然的放射性同位素只不过40多种,而今天人工制造的放射性同位素已达1000多种,每种元素都有放射性同位素.放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用.

(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失.其原因是( )

A.射线的贯穿作用 B.射线的电离作用

C.射线的物理、化学作用 D.以上三个选项都不是

(2)图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图.如果工厂生产的是厚度为1毫米的铝板,在α、β、γ三种射线中,你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是________射线.

(3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时,需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质,为此曾采用放射性同位素做________.

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【题目】气泡室是早期研究带电粒子轨迹的重要实验仪器,如图为一些不同的带电粒子在气泡室里运动的轨迹照片。现选择AB两粒子进行分析,它们的轨迹如图。测量发现初始时B粒子的运动半径大于A,若该区域所加的匀强磁场方向垂直于纸面,则(

A. 洛伦兹力对A做正功

B. 粒子B在做逆时针的转动

C. 粒子AB的电性相同

D. B粒子的速度一定大于A

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【题目】电流表G1的量程为05mA,内阻r=290Ω,把它改装成如图所示的一个多量程多用电表,电流、电压和电阻的测量都各有两个量程.当开关S接到12位置时为电流档,其中小量程为010mA,大量程为0100mA

(1)开关S接位置______时是电流挡的小量程,

(2)已知图中的电源E′的电动势为9V,当把开关S接到位置4,短接AB进行欧姆调零后,此欧姆挡内阻为____,现用该挡测一未知电阻阻值,指针偏转到电流表G1满刻度的处,则该电阻的阻值为___

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【题目】图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,L1L2为电感线圈。实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是

A. 图1中,A1L1的电阻值相同

B. 图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流

C. 图2中,变阻器RL2的电阻值相同

D. 图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等

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【题目】如图甲所示,匀强磁场的磁感应强度,其方向垂直于倾角的斜面向上.绝缘斜面上固定有“”形状的光滑金属导轨(电阻忽略不计),长度均为连线水平,长为.以中点为原点、轴建立一维坐标系.一根粗细均匀的金属杆,长度、质量、电阻,在拉力的作用下,从处以恒定速度在导轨上沿轴正向运动(金属杆与导轨接触良好).

1)求金属杆运动过程中产生的感应电动势

2)推导金属杆处运动到点过程中拉力与位置坐标的关系式,并在图乙中画出关系图象;

3)求金属杆处运动到点的全过程产生的焦耳热.

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