如圖甲是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．圖中的A容器中的正離子從狹縫S1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)(初速度不計(jì))加速后，再通過(guò)狹縫S2從小孔G垂直于MN射入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是以直線(xiàn)MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，離子最終到達(dá)MN上的H點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)，測(cè)得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計(jì)。試求：

（1）該粒子的比荷
（2）若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為半徑為的圓形區(qū)域，且與MN相切于G點(diǎn)，如圖乙所示，其它條件不變，仍保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，最終仍然到達(dá)MN上的H點(diǎn)，則圓形區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與B之比為多少?
（1）（2）3:2

試題分析：1）設(shè)離子被加速后獲得的速度為v，由動(dòng)能定理有

離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑  
又
以上三式聯(lián)立可解得  
（2）離子在磁場(chǎng)中得軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系有


即 
離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為
則
又 
磁感應(yīng)強(qiáng)度
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一電子（電荷量數(shù)值為e，質(zhì)量為m）以速度垂直射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)上、下方向范圍無(wú)限大，穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與電子原來(lái)入射時(shí)的速度方向間的夾角是30°，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間是多長(zhǎng)？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中，x軸上方有一個(gè)圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），x軸下方分布有斜向左上與y軸方向夾角θ=45°的勻強(qiáng)電場(chǎng)；在x軸上放置有一擋板，長(zhǎng)0.16m,板的中心與O點(diǎn)重合。今有一帶正電粒子從y軸上某點(diǎn)P以初速度v0=40m/s與y軸負(fù)向成45°角射入第一象限，經(jīng)過(guò)圓形有界磁場(chǎng)時(shí)恰好偏轉(zhuǎn)90°，并從A點(diǎn)進(jìn)入下方電場(chǎng)，如圖所示。已知A點(diǎn)坐標(biāo)（0.4m，0），勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=T，粒子的荷質(zhì)比C/kg，不計(jì)粒子的重力。問(wèn)：

（1）帶電粒子在圓形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌跡半徑多大？
（2）圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為多少？
（3）為使粒子出電場(chǎng)時(shí)不打在擋板上，電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足什么要求？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

從粒子源不斷發(fā)射相同的帶電粒子，初速可忽略不計(jì)，這些粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后，從M孔以平行于MN方向進(jìn)入一個(gè)邊長(zhǎng)為d的正方形的磁場(chǎng)區(qū)域MNQP，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，其中PQ的中點(diǎn)S開(kāi)有小孔，外側(cè)緊貼PQ放置一塊熒光屏。當(dāng)把加速電壓調(diào)節(jié)為U時(shí)，這些粒子剛好經(jīng)過(guò)孔S 打在熒光屏上，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。

（1）畫(huà)出帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡并作出圓心的位置
（2）請(qǐng)說(shuō)明粒子的電性求出粒子的比荷（）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，在真空中坐標(biāo)xOy平面的x>0區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與xoy平面垂直，在x軸上的P（10，0）點(diǎn)，有一放射源，在xoy平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率的帶正電的粒子，粒子的質(zhì)量為，電荷量為，求帶電粒子能打到y(tǒng)軸上的范圍．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一半徑為R的圓內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，CD是該圓一直徑。一質(zhì)量m、電荷量q的帶電粒子（不計(jì)重力），自A點(diǎn)沿平行CD的方向垂直射入磁場(chǎng)中，恰好從D點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，A點(diǎn)到CD的距離為。則
A．可判別粒子穿過(guò)磁場(chǎng)后做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B．可求得粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑
C．可求得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間
D．可求得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

有一帶電量為+q，質(zhì)量為m的帶電粒子，沿如圖所示的方向，從A點(diǎn)沿著與邊界夾角300、并且垂直磁場(chǎng)的方向，進(jìn)入到磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知磁場(chǎng)的上部沒(méi)有邊界，若離子的速度為v，則該粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，距離A點(diǎn)的距離（ ）
A．B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示， C、D為兩平行金屬板，C板帶正電，D板帶負(fù)電,C、D間加有電壓U=2.0×102V。虛線(xiàn)E為勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的分界線(xiàn)，B1=B2=1.0×10-2 T，方向相反 。虛線(xiàn)F為過(guò)點(diǎn)O3的一條虛線(xiàn),C、D、E、F相互平行，依次相距d="10m" �，F(xiàn)在金屬板中點(diǎn)O1由靜止釋放一質(zhì)量m=1.0×10-12kg、電荷量q=1.0×10-8C的粒子，粒子被電場(chǎng)加速后穿過(guò)小孔O2 ,再經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)B1、B2偏轉(zhuǎn)后，通過(guò)點(diǎn)O3。不計(jì)粒子重力(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)求粒子從O1到O3點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
(2)若自粒子穿過(guò)O2開(kāi)始，右方與虛線(xiàn)F相距 40m處有一與之平行的擋板G正向左以速度勻速移動(dòng)，當(dāng)與粒子相遇時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)方向恰好與擋板平行，求的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示是磁場(chǎng)B、負(fù)電荷速度v和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用力F三者方向的相互關(guān)系圖，其中不正確的是（圖中B、F和v方向兩兩垂直）（   ）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案