精英家教網(wǎng)如圖所示,離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m,電荷量為q的離子,離子產(chǎn)生出來(lái)的速度很小,要以看做速度為0,產(chǎn)生的離子經(jīng)過(guò)電壓U加速后,進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的一勻強(qiáng)磁場(chǎng),沿著半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)P點(diǎn),測(cè)得P點(diǎn)到入口處S1的距離為L(zhǎng),則 N極板為
 
極板,此離子荷質(zhì)比
qm
=
 
分析:由帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向,可判斷其帶負(fù)電,帶電粒子在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng),可知 N板為正極板.
粒子在電場(chǎng)中加速,由動(dòng)能定理求得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度;粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn),洛倫茲力提供向心力,聯(lián)立即可求得結(jié)果.
解答:解:由帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向,可判斷其帶負(fù)電,帶電粒子在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng),可知 N板為正極板.
粒子在電場(chǎng)中加速,有:
1
2
mv2=qU

粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn),L為粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的直徑,得:
L
2
=
mv
qB

整理得:
q
m
=
8U
B2L2

故答案為:正,
8U
B2L2
點(diǎn)評(píng):質(zhì)譜儀是電場(chǎng)和磁場(chǎng)知識(shí)在科技中的應(yīng)用.利用質(zhì)譜儀可以測(cè)定帶電粒子的質(zhì)量、比荷、分析同位素.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖所示,離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(電量為q,速度可看作為零),經(jīng)加速電場(chǎng)電壓U加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),到達(dá)記錄它的照相底片P上,設(shè)離子在P上的位置到入口處S1的距離為x,不計(jì)離子重力,則下列說(shuō)法正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具.它的構(gòu)造原理如圖所示,離子源S產(chǎn)生電荷量為q的某種正離子,離子產(chǎn)生時(shí)的速度很小,可以看作是靜止的,離子經(jīng)過(guò)電壓U加速后形成離子流,然后垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),沿著半圓周運(yùn)動(dòng)而到達(dá)記錄它的照相底片P上.實(shí)驗(yàn)測(cè)得,它在P上的位置到入口處S1的距離為a,離子流的電流為I.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在時(shí)間t內(nèi)到達(dá)照相底片P上的離子的數(shù)目為多少?
(2)單位時(shí)間內(nèi)穿過(guò)入口S1處離子流的能量為多大?
(3)試求這種離子的質(zhì)量m?.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖所示,離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作為零),經(jīng)加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),到達(dá)記錄它的照相底片P上,設(shè)離子在P上的位置到入口處S1的距離為x,則下列判斷正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量或分析同位素的重要設(shè)備,它的構(gòu)造原理如圖所示.離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可視為零),經(jīng)MN間的加速電壓U加速后從小孔S1垂直于磁感線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),運(yùn)轉(zhuǎn)半周后到達(dá)照相底片上的P點(diǎn).設(shè)P到S1的距離為x,則( 。

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