如圖所示,初速度為零,所帶電量為q的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后進入磁感強度為B的勻強磁場中,沿半圓周運動而達到記錄它的照相底片P上,測得它在P上的位置到入口處的距離為d,求該離子的質(zhì)量.
分析:根據(jù)動能定理,結(jié)合帶電粒子在勻強磁場中運動的半徑公式,求出離子質(zhì)量的表達式.
解答:解:離子在電場中做加速運動得
Uq=
1
2
mv2 (1)
在磁場中運動有
Bvq=
mv2
d
2
(2)
由(1)(2)得:m=
qB2
8U
d2
答:該離子的質(zhì)量m=
qB2
8U
d2
點評:本題綜合考查了動能定理和牛頓第二定律,通過洛倫茲力提供向心力求出質(zhì)量的表達式,以及掌握電量與電流的關系.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

 如圖所示,初速度為零的電子經(jīng)電壓 U1 加速后,垂直進入偏轉(zhuǎn)電場,離開電場時偏移量為 y,偏轉(zhuǎn)板間的距離為 d,偏轉(zhuǎn)電壓為 U2,板長為 L,為了提高偏轉(zhuǎn)靈敏度(每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏移量)可采取的措施有( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,初速度為零的電子(電荷量為e、質(zhì)量為m),經(jīng)電壓為U1的加速電場加速后從金屬板的小孔穿出,沿兩水平偏轉(zhuǎn)板的中心線進入偏轉(zhuǎn)電場.設偏轉(zhuǎn)極板長為l,偏轉(zhuǎn)極板間距為d,在距偏轉(zhuǎn)極板右側(cè)0.5l處有一豎直放置的擋板,擋板高為d,擋板中央與偏轉(zhuǎn)板的中心線重合,在擋板右側(cè)0.5l處有一豎直放置的足夠大的熒光屏,O點為偏轉(zhuǎn)板的中心線與熒光屏的交點,則:
(1)電子經(jīng)電壓U1加速后的速度v0為多大?
(2)偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時,電子恰從偏轉(zhuǎn)極板邊緣飛出打在熒光屏上?
(3)若改變偏轉(zhuǎn)電壓,當偏轉(zhuǎn)電壓為某一值時,電子恰從擋板邊緣飛過打在熒光屏上,此時偏轉(zhuǎn)電壓U2′多大?打在熒光屏上的A點距O點的距離Y為多少?

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如圖所示,初速度為零、所帶電荷量為q的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后進入磁感應強度為B的勻強磁場中,沿半圓周運動而達到記錄它的照相底片P上,測得它在P上的位置到入口處的距離為d,求該離子的質(zhì)量.

 

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 如圖所示,初速度為零的電子經(jīng)電壓 U1 加速后,垂直進入偏轉(zhuǎn)電場,離開電場時偏移量為 y,偏轉(zhuǎn)板間的距離為 d,偏轉(zhuǎn)電壓為 U2,板長為 L,為了提高偏轉(zhuǎn)靈敏度(每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏移量)可采取的措施有( )

A.增大偏轉(zhuǎn)電壓U2
B.使U1變大些,U2變小些
C.盡可能使L小些
D.盡可能使d小些

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