高中物理α粒子散射实验选择题

如图，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B.现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在x轴上到原点的距离为x₀的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场．不计重力的影响．由这些条件可知                  
A．不能确定粒子通过y轴时的位置
B．不能确定粒子速度的大小
C．不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
D．以上三个判断都不对

如图所示，比荷为e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d、磁感受应强度为B的匀强磁场区域，要从右侧面穿出这个磁场区域，电子的速度至少应为（    ）

A．2Bed/m

B．Bed/m

C．Bed/(2m)

D．Bed/m

如图所示，为了科学研究的需要，常常将质子  

()和α粒子()等带电粒子储存在圆环状空腔中，圆环状空
腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场(偏转磁场)中，磁感应强度
为B.如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚
线所示)，偏转磁场也相同，则质子和α粒子在圆环状空腔中运动
的动能E_H和E_α、运动的周期T_H和T_α的大小关系是     (　　)            图7

A．EH＝Eα，TH≠Tα	B．EH＝Eα，TH＝Tα
C．EH≠Eα，TH≠Tα	D．EH≠Eα，TH＝Tα

如图所示，一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速

度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是图6中的                                (　　)

图6

如图所示，相距为d的水平金属板M、N的左侧有一对竖直金  

属板P、Q，板P上的小孔S正对板Q上的小孔O，M、N间有垂
直于纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有一带负电粒子，其重力   
和初速度均不计，当滑动变阻器的滑片在AB的中点时，带负电粒子恰能在M、N间做
直线运动，当滑动变阻器的滑片滑到A点后                               (　　)

A．粒子在M、N间运动过程中，动能一定不变

B．粒子在M、N间运动过程中，动能一定增大

C．粒子在M、N间运动过程中，动能一定减小

D．以上说法都不对

在半径为r的圆形区域内有一匀强磁场，磁场方向如图5所示。一束速度不同的质子从磁场边缘的A点沿直径方向飞入磁场后，经不同路径飞出磁场，其中有三个质子分别到达磁场边缘的a、b、c三点。若不计质子间的相互作用力，比较这三个质子的运动情况，下面说法正确的是（   ）

A．到达c点的质子，在磁场中运动的时间最长

B．到达a点的质子，在磁场中运动的时间最长

C．到达b点的质子，在磁场中运动的时间最长

D．这三个质子在磁场中运动的时间相同

如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后，释放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹，可以判断       (  )

A．原子核发生衰变

B．原子核发生α衰变

C．大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹

D．大圆是新核的运动轨迹，小圆是释放粒子的运动轨迹

若质子和α粒子以相同的速度垂直射入某一匀强磁场，则质子和α粒子在匀强磁场中运动的       （   ）

A．轨道半径之比为1∶1	B．轨道半径之比为1∶2
C．周期之比为1∶1	D．周期之比为2∶1

如图甲所示，一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是图乙中的    (　　)
 

如图甲所示，一质量为m、电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v₀，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图10乙中的（ ）

利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板上方是磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为和的缝，两缝近端相距为。一群质量为、电荷量为，具有不同速度的的粒子从宽度为的缝垂直于板进入磁场，对于能够从宽度的缝射出的粒子，下列说法正确的是（）

A．	粒子带正电
B．	射出粒子的最大速度为
C．	保持 和 不变，增大 ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
D．	保持 和 不变，增大 ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大

在一个边界为等边三角形的区域内，存在一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场，在磁场边界上的P点处有一个粒子源，发出比荷相同的三个粒子a、b、c（不计重力）沿同一方向进入磁场，三个粒子通过磁场的轨迹如图所示，用t_a、t_b、t_c分别表示a、b、c通过磁场的时间；用r_a、r_b、r_c分别表示a、b、c在磁场中的运动半径，则下列判断正确的是

A．ta=tb＞tc

B．tc＞tb＞ta

C．rc＞rb＞ra

D．rb＞ra＞rc

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如图所示。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，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场， ab是圆的一条直径。一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为（不计带电粒子所受重力）（   ）

A．

B．

C．

D．2t

如图所示，MN是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光．MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，P为屏上的一小孔，PQ与MN垂直．一群质量为m、带电荷量q的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P点沿垂直于磁场方向射入磁场区域，其入射方向分布在以PQ为中心，夹角为2θ的范围内，不计粒子间的相互作用，以下说法正确的是（   ）

A．荧光屏上将出现一圆形亮斑，其半径为

B．荧光屏上将出现一条亮线，其长度为

C．荧光屏上将出现一条亮线，其长度为

D．荧光屏上将出现一条亮线，其最右端距P点为