（18分）有人設(shè)計(jì)了一種帶電顆粒的速率分選裝置，其原理如題24圖所示，兩帶電金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向上，其中PQNM矩形區(qū)域內(nèi)還有方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一束比荷（電荷量與質(zhì)量之比）均為的帶正電顆粒，以不同的速率沿著磁場(chǎng)區(qū)域的水平中心線O’O進(jìn)入兩金屬板之間，其中速率為v0的顆粒剛好從Q點(diǎn)處離開磁場(chǎng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)收集板。重力加速度為g，PQ=3d，NQ=2d，收集板與NQ的距離為l，不計(jì)顆粒間相互作用。求

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（3）速率為λv0(λ>1)的顆粒打在收集板上的位置到O點(diǎn)的距離。
（1）kg（2）（3）d(5λ-)+
（1）設(shè)帶電顆粒的電荷量為q，質(zhì)量為m，
有qE=mg，
將q/m=1/k代入得，E=kg。
（2）如圖，

有qv0B=m
R2=(3d)2+(R-d)2
聯(lián)立解得B=。
（3）如圖所示，有qλv0B=m，
tanθ=。
y1=R1-，y2="l" tanθ。
y= y1+ y2。
聯(lián)立解得y=d(5λ-)+
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：單選題

如圖所示，一個(gè)帶正電的小球沿光滑的水平絕緣桌面向右運(yùn)動(dòng)，速度的方向垂直于一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球飛離桌子邊緣落到地板上.設(shè)其飛行時(shí)間為t1，水平射程為s1,落地速率為v1.撤去磁場(chǎng)，其余條件不變時(shí)，小球飛行時(shí)間為t2，水平射程為s2,落地速率為v2,則（   ）
A．t1＜t2B．s1＞s2C．s1＜s2D．v1=v2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

(2011年廣東東莞調(diào)研)帶電粒子(重力不計(jì))穿過(guò)飽和蒸汽時(shí)，在它走過(guò)的路徑上飽和蒸汽便凝成小液滴，從而顯示出粒子的徑跡，這是云室的原理，如圖是云室的拍攝照片，云室中加了垂直于照片向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中oa、ob、oc、od是從o點(diǎn)發(fā)出的四種粒子的徑跡，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．四種粒子都帶正電
B．四種粒子都帶負(fù)電
C．打到a、b點(diǎn)的粒子帶正電
D．打到c、d點(diǎn)的粒子帶正電

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

 如圖所示，邊界MN下方有一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一電子以速度V從點(diǎn)O射入MN,經(jīng)磁場(chǎng)后能返回到MN邊界上方，以下正確的是
A．電子從O點(diǎn)右邊返回邊界上方
B．電子從O點(diǎn)左邊返回邊界上方
C．當(dāng)只增加射入速度V大小，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的路程一定改變
D．當(dāng)只增加射入速度V大小，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定改變

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的均勻磁場(chǎng)，其方向垂直于紙面向里．在圓形區(qū)域平面內(nèi)固定放置一絕緣材料制成的邊長(zhǎng)為L=1.2a的剛性等邊三角形框架，其中心位于圓形區(qū)域的圓心．邊上點(diǎn)（DS=L/2）處有一發(fā)射帶電粒子源，發(fā)射粒子的方向皆在圖示平面內(nèi)且垂直于邊，發(fā)射粒子的電量皆為（＞0），質(zhì)量皆為，但速度有各種不同的數(shù)值．若這些粒子與三角形框架的碰撞均無(wú)機(jī)械能損失，并要求每一次碰撞時(shí)速度方向垂直于被碰的邊．試問(wèn)：（1）若發(fā)射的粒子速度垂直于邊向上，這些粒子中回到點(diǎn)所用的最短時(shí)間是多少？（2）若發(fā)射的粒子速度垂直于邊向下，帶電粒子速度的大小取哪些數(shù)值時(shí)可使點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到點(diǎn)？這些粒子中，回到點(diǎn)所用的最短時(shí)間是多少？(不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，在的區(qū)域中，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1與B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，且B1大于B2，一個(gè)帶負(fù)電、比荷為的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O，以速度沿軸負(fù)方向射出，粒子重力不計(jì)。

（1）求粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；
（2）如果B1=2B2，則粒子再次回到原點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)了多少時(shí)間？
（3）要使該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后又經(jīng)過(guò)O點(diǎn)，B1與B2的比值應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一帶正電的粒子以速度v0從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向夾角為θ=π/6，若粒子射出磁場(chǎng)的位置與O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，試求：（要求必須畫出示意圖）

（1）該粒子的電量和質(zhì)量之比為多少?
（2）該粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R=10cm的圓柱形筒內(nèi)有B=1×10－4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向平行于軸線.在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔a、b分別作為入射孔和出射孔.現(xiàn)有一束比荷為=2×1011C/kg的正離子，以不同角度α入射，最后有不同速度的離子束射出.其中入射角α=30°，且不經(jīng)碰撞而直接從出射孔射出的離子的速度v大小是（  ）
A．4×105m/sB．2×105m/sC．4×106m/sD．2×106m/s

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

2010年初歐洲強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)在排除故障后重新啟動(dòng)，并取得了將質(zhì)子加速到1.18萬(wàn)億eV的階段成果，為實(shí)現(xiàn)質(zhì)子對(duì)撞打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，質(zhì)子經(jīng)過(guò)直線加速器加速后進(jìn)入半徑一定的環(huán)形加速器中，質(zhì)子每次經(jīng)過(guò)位置A時(shí)都會(huì)被加速（圖甲），當(dāng)質(zhì)子的速度達(dá)到要求后，再將它們分成兩束引導(dǎo)到對(duì)撞軌道中，在對(duì)撞軌道中兩束質(zhì)子沿相反方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并最終實(shí)現(xiàn)對(duì)撞（圖乙），質(zhì)子是在磁場(chǎng)的作用下才得以做圓周運(yùn)動(dòng)的，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．質(zhì)子在環(huán)形加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道所處位置的磁場(chǎng)會(huì)逐漸增強(qiáng)
B．質(zhì)子在環(huán)形加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道所處位置的磁場(chǎng)始終保持不變
C．質(zhì)子在對(duì)撞軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道所處位置的磁場(chǎng)會(huì)逐漸減小
D．質(zhì)子在對(duì)撞軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道所處位置的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)

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