2019高考物理三輪沖刺大題提分大題精做11磁吃運動電荷的作用.docx
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大題精做十一 磁場對運動電荷的作用 精選大題 1．【昭通質(zhì)檢】如圖所示，在屏蔽裝置底部中心位置O點放一醫(yī)用放射源，可通過細縫沿扇形區(qū)域向外輻射速率為v＝3.2106 m的α粒子。已知屏蔽裝置寬AB＝9 cm，縫長AD＝18 cm，α粒子的質(zhì)量m＝6.6410－27 kg，電量q＝3.210－19 C。若在屏蔽裝置右側條形區(qū)域內(nèi)加一勻強磁場來隔離輻射，磁感應強度B＝0.332 T，方向垂直于紙面向里，整個裝置放于真空環(huán)境中。 (1)若所有的α粒子均不能從條形磁場隔離區(qū)的右側穿出，則磁場的寬度d至少是多少？ (2)若條形磁場的寬度d＝20 cm，則射出屏蔽裝置的α粒子在磁場中運動的最長時間和最短時間各是多少？(結果保留2位有效數(shù)字) 【解析】(1)由題意：AB＝9 cm，AD＝18 cm，可得：∠BAO＝∠ODC＝45 所有α粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑相同，設為R，根據(jù)牛頓第二定律有 解得R＝0.2 m＝20 cm 由題意及幾何關系可知：若條形磁場區(qū)域的右邊界與沿OD方向進入磁場的α粒子的圓周軌跡相切，則所有α粒子均不能從條形磁場隔離區(qū)右側穿出，如圖所示。 設此時磁場寬度為d0，由幾何關系得： d0＝R＋Rcos45＝(20＋10)cm＝0.34 m (2)設α粒子在磁場內(nèi)做勻速圓周運動的周期為T，則 T＝＝10－6 s 設速度方向垂直于AD進入磁場區(qū)域的α粒子的入射點為E，如圖所示． 因磁場寬度d＝20 cm
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