高中物理α粒子散射实验选择题

如图所示的装置可以将比荷不同的粒子分开，图中矩形区域ACDG(AC边足够长)中存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为, A处有一宽度为的狭缝（宽度大小可调节），两种电性相同的粒子1和粒子2的质量分别是和(>)，电量的大小均为，都以相同的速度从狭缝各处垂直于GA边且垂直于磁场射入磁场，结果都能落到GA边上，下列说法正确的是（    ）

A．粒子带正电

B．粒子1一定落在粒子2的左侧

C．粒子1落在边上距狭缝右边缘的最远距离为

D．为使两种粒子落在边上能完全分离，则狭缝的宽度应小于

如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子分别以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心；进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入。则下面判断正确的是（  ）

A．两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同

B．两电子在磁场中运动的时间有可能相同

C．进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场

D．进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场

如图所示,一束正离子垂直地射入正交的匀强磁场和匀强电场区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向未发生任何偏转．如果让这些不偏转的离子再垂直进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分成几束．对这些进入后一磁场的不同轨迹的离子（不计重力），可得出结论：（    ）

A．它们的荷质比一定各不相同

B．它们的电量一定各不相同

C．它们的速度大小一定相同

D．它们的质量一定各不相同

如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电粒子(不计重力)以某一初速度沿圆的直径方向射入磁场，粒子穿过此区域的时间为t，粒子飞出此区域时速度方向偏转60°角，根据上述条件可求下列物理量中的(　　)

A．带电粒子的比荷

B．带电粒子的初速度

C．带电粒子在磁场中运动的周期

D．带电粒子在磁场中运动的半径

如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm，则（    ）

A．右边界:-4cm<y<4cm有粒子射出

B．右边界:y>4cm和y<-4cm有粒子射出

C．左边界:y>8cm有粒子射出

D．左边界:0<y<8cm有粒子射出

如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v₀垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，∠AOB=120⁰，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（   ）

A．2πr/3v0

B．2πr/3v0

C．πr/3v0

D．πr/3v0

如图所示，圆形区域内有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和带电量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，并从该磁场中射出．若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，下列说法中正确的是 (   )

A．运动时间较长的，其速率一定较大

B．运动时间较长的，在磁场中通过的路程较长

C．运动时间较长的，在磁场中偏转的角度较大

D．运动时间较长的，射出磁场时侧向偏移量较大

如图所示，半径为r的圆形空间内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v₀垂直于磁场方向射入磁场中，并由B点射出，且∠AOB＝120°，则该粒子在磁场中运动的时间为(　　)

A．

B．

C．

D．

如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（   ）

A．a粒子动能最大

B．c粒子速率最大

C．b粒子在磁场中运动时间最长

D．它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc

如图所示，长方形abcd 长ad=0.6m，宽ab=0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10^－7kg、电荷量q=+2×10^－3C的带电粒子以速度v=5×10²m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域

A．从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边

B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边

C．从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边

D．从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和be边

如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子分别以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心；进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入．则下面判断正确的是(   )

A．两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同

B．两电子在磁场中运动的时间有可能相同

C．进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场

D．进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场

如图所示的圆形区域里，匀强磁场的方向是垂直于纸面向内，有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场，不计质子的重力，这些质子在磁场中:

A．运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大

B．运动时间越长，其轨迹越长

C．运动时间越短，射出磁场区域时速度越小

D．运动时间越短，射出磁场区域时速度的偏向角越大

如图所示，在光滑的水平桌面内有一直角坐标系xOy，在y轴正半轴与边界直线MN间有一垂直于纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场，直线MN平行于y轴，N点在x轴上，在磁场中放置一固定在短绝缘板，其上表面所在的直线过原点O且与x轴正方向成α=30°角，在y轴上的S点左侧正前方处，有一左端固定的绝缘轻质弹簧，弹簧的右端与一个质量为m，带电量为q的带电小球接触（但不栓接），弹簧处于压缩锁定状态，在某时刻解除锁定，带电小球将垂直于y轴从S点射入磁场，垂直打在绝缘板上，并以原速率反向弹回，然后经过直线MN上的P点并垂直于MN向右离开磁场，在x轴上有一点Q，已知NP=4L，NQ=3L，则：
 
（1）小球带何种电荷？小球从S进入磁场后经多长时间打在绝缘板上？
（2）弹簧解除锁定前的弹性势能是多少？
（3）如果在直线MN的右侧加一方向与桌面平行的匀强电场，小球在电场力的作用下最后在Q点垂直击中x轴，那么，该匀强电场的电场强度是多少？方向如何？

如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm，则（   ）

A．右边界:-4cm<y<4cm有粒子射出

B．右边界:y>4cm和y<-4cm有粒子射出

C．左边界:y>8cm有粒子射出

D．左边界:0<y<8cm有粒子射出

如图所示,一束电子以大小不同的速率从同一位置沿图示方向飞入横截面为一
正方形的匀强磁场区,在从ab边离开磁场的电子中，下列判断正确的是

A．从b点离开的电子速度最大

B．从b点离开的电子在磁场中运动时间最长

C．从b点离开的电子速度偏转角最大

D．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹一定重合