高中物理α粒子散射实验试题

如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电量为+q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔 Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ=45°，孔Q到板的下端C的距离为L．当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上．求：

（1）两板间电压的最大值U_m；
（2）CD板上可能被粒子打中的区域的长度x；
（3）粒子在磁场中运动的最长时间t_m．

如图所示，一半径为R的圆内有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B，CD是该圆一直径，一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子（不计重力），自A点沿AO方向垂直射入磁场中，恰好从D点飞出磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向30°，则

A．可判别圆内的匀强磁场的方向垂直纸面向里

B．可求得粒子在磁场中的运动时间

C．不可求出粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径

D．不可求得粒子进入磁场时的速度

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半径为L

B．电子在磁场中运动的时间为

C．磁场的磁感应强度B=

D．电子在磁场中做圆周运动的速度不变

如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场足够大），一对正、负电子分别以相同速度沿与x 轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为：（不计正、负电子间的相互作用力）（ ）

A．1：

B．2：1

C．：1

D．1：2

如图1所示，在足够大空间内存在水平方向的匀强磁场，在磁场中A、B两物块叠在一起置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘，A、B接触面粗糙．自t=0时刻起用水平恒力F作用在物块B上，由静止开始做匀加速直线运动．图2图象的横轴表示时间，则纵轴y可以表示（ ）

A．A所受洛伦兹力大小    B．B对地面的压力大小
C．A对B压力大小       D．A对B的摩擦力大小

空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是

A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同

B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同

C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同

D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大

如图所示，L₁和L₂为平行虚线，L₁上方和L₂下方有垂直纸面向里的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v与L₂成30°角斜向上射出，经偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，粒子重力不计。下列说法中正确的是

A．带电粒子经过B点时的速度一定与在A点时的速度相同
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点的初速度方向改为与L₂成60°角斜向上，它也一定经过B点
D．粒子一定带正电荷

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Δt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，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．Δt

B．2Δt

C．Δt

D．3Δt

如图所示，圆柱形区域的横截面．在没有磁场的情况下，带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t；若该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了.根据上述条件可求得的物理量为(  )

A．带电粒子的初速度

B．带电粒子在磁场中运动的半径

C．带电粒子在磁场中运动的周期

D．带电粒子的比荷

用一根长L=0.8m的轻绳，吊一质量为m=1.0g的带电小球，放在磁感应强度B=0.1T，方向如图所示的匀强磁场中，将小球拉到与悬点等高处由静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直面内摆动，当球第一次摆到低点时，悬线的张力恰好为零（重力加速度g=10m/s²）

（1）小球带何种电荷？电量为多少？
（2）小球第二次经过最低点时，悬线对小球的拉力多大？

如图所示，abcd是一个边长为L的正方形，它是磁感应强度为B的匀强磁场横截面的边界线。一带电粒子从ab边的中点O垂直于磁场方向射入其速度方向与ad边成θ=30^o。角，如图。已知该带电粒子所带电荷量为+q质量为m，重力不计，若要保证带电粒子从ad边射出，则(    )

A．粒子轨道半径最大值为

B．粒子轨道半径最大值为

C．该带电粒子在磁场中飞行的时间为

D．则该带电粒子入射时的最大速度为

如图所示，两根长直导线竖直平行固定放置，且与水平固定放置的光滑绝缘杆MN分别交于c、d两点，点o是cd的中点，杆MN上a、b两点关于o点对称。两导线均通有大小相等、方向向上的电流，已知长直导线在周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比。一带正电的小球穿在杆上，以初速度v₀从a点出发沿杆运动到b点。在a、b、o三点杆对小球的支持力大小分别为F_a、F_b、F_o。下列说法可能正确的是

A．

B．

C．小球一直做匀速直线运动

D．小球先做加速运动后做减速运动

带电小球以一定的初速度v₀竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h₁；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v₀，小球上升的最大高度为h₂；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v₀，小球上升的最大高度为h₃，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v₀，小球上升的最大高度为h₄，如图所示．不计空气，则（ ）

A．一定有h1=h3	B．一定有h1＜h4
C．h2与h4无法比较	D．h1与h2无法比较

如右图所示，电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面。不加磁场时，电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕上的中心M，加磁场后电子束偏转到P点外侧,现要使电子束偏转回到P点，可行的办法是 （    ）

A．减小加速电压

B．增加偏转磁场的磁感应强度

C．将圆形磁场区域向屏幕靠近些

D．将圆形磁场的半径增大些

如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球．整个装置水平匀速向右运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，则从进入磁场到小球飞出端口前的过程中(　　)

A．小球带正电荷

B．小球做类平抛运动

C．洛伦兹力对小球做正功

D．管壁的弹力对小球做正功