【物理】2020届一轮复习人教版 磁场对运动电荷的作用 课时作业 7页

‎2020届一轮复习人教版 磁场对运动电荷的作用 课时作业 ‎1．【昭通质检】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＝3.2×106 m的α粒子。已知屏蔽装置宽AB＝9 cm，缝长AD＝18 cm，α粒子的质量m＝6.64×10－27 kg，电量q＝3.2×10－19 C。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＝0.332 T，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α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＝20 cm，则射出屏蔽装置的α粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间各是多少？(结果保留2位有效数字)‎ ‎【解析】(1)由题意：AB＝9 cm，AD＝18 cm，可得：∠BAO＝∠ODC＝45°‎ 所有α粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径相同，设为R，根据牛顿第二定律有 解得R＝0.2 m＝20 cm 由题意及几何关系可知：若条形磁场区域的右边界与沿OD方向进入磁场的α粒子的圆周轨迹相切，则所有α粒子均不能从条形磁场隔离区右侧穿出，如图所示。‎ 设此时磁场宽度为d0，由几何关系得：‎ d0＝R＋Rcos45°＝(20＋10)cm＝‎‎0.34 m ‎(2)设α粒子在磁场内做匀速圆周运动的周期为T，则 T＝＝×10－6 s 设速度方向垂直于AD进入磁场区域的α粒子的入射点为E，如图所示．‎ 因磁场宽度d＝20 cm