試證明比荷不同的正離子,被同一電場(chǎng)加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng),它們離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度方向一定相同.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?北京)利用電場(chǎng)和磁場(chǎng),可以將比荷不同的離子分開(kāi),這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用.如圖所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長(zhǎng))中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),A處有一狹縫.離子源產(chǎn)生的離子,經(jīng)靜電場(chǎng)加速后穿過(guò)狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到GA邊,被相應(yīng)的收集器收集.整個(gè)裝置內(nèi)部為真空.已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和m2(m1>m2),電荷量均為q.加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為U,離子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度可以忽略.不計(jì)重力,也不考慮離子間的相互作用.
(1)求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v1;
(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距s;
(3)在前面的討論中忽略了狹縫寬度的影響,實(shí)際裝置中狹縫具有一定寬度.若狹縫過(guò)寬,可能使兩束離子在GA邊上的落點(diǎn)區(qū)域交疊,導(dǎo)致兩種離子無(wú)法完全分離.設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào),GA邊長(zhǎng)為定值L,狹縫寬度為d,狹縫右邊緣在A處.離子可以從狹縫各處射入磁場(chǎng),入射方向仍垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng).為保證上述兩種離子能落在GA邊上并被完全分離,求狹縫的最大寬度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)利用電場(chǎng)和磁場(chǎng),可以將比荷不同的離子分開(kāi),這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用.
如圖所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長(zhǎng))中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),A處有一狹縫.離子源產(chǎn)生的離子經(jīng)靜電場(chǎng)加速后穿過(guò)狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到GA邊,被相應(yīng)的收集器收集.整個(gè)裝置內(nèi)部為真空.
已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和m2(m1>m2),電荷量均為q.加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為U,離子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度可以忽略.不計(jì)重力,也不考慮離子間的相互作用.
(1)求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v1;
(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距.

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科目:高中物理 來(lái)源:2011屆山東省東營(yíng)市勝利一中高三模擬考試(理綜)物理試題 題型:計(jì)算題

如圖所示ABCD為邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形金屬線框處在垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖甲所示,E、F為平行正對(duì)的兩金屬板,板長(zhǎng)和板間距均為L(zhǎng),兩金屬板通過(guò)導(dǎo)線分別與金屬線框的端點(diǎn)相連,P為一粒子源,能夠發(fā)射速度為v0比荷為的正離子, 離子從兩板間飛出后進(jìn)入如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,MN為磁場(chǎng)的左邊界,磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B0,已知t=0時(shí)刻和t=兩時(shí)刻恰好有兩個(gè)離子從P中以初速度v0沿EF的中央軸線射入兩板間,不計(jì)離子受到的重力。
(1)試判斷兩離子能否從兩板間穿出進(jìn)入MN右側(cè)的磁場(chǎng)區(qū)域。
(2)求離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度與v0的夾角。
(3)如果兩粒子均能從磁場(chǎng)的左邊界MN飛離磁場(chǎng),求兩離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比。
(4)為了保證兩離子均再?gòu)拇艌?chǎng)的左邊界MN飛離,求磁場(chǎng)區(qū)域的最小寬度。

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科目:高中物理 來(lái)源:2012-2013學(xué)年黑龍江省高三上學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

利用電場(chǎng)和磁場(chǎng),可以將比荷不同的離子分開(kāi),這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用.如圖所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長(zhǎng))中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),A處有一狹縫.離子源產(chǎn)生的離子經(jīng)靜電場(chǎng)加速后穿過(guò)狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到GA邊,被相應(yīng)的收集器收集.整個(gè)裝置內(nèi)部為真空.

已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和m2(m1>m2),電荷量均為q.加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為U,離子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度可以忽略.不計(jì)重力,也不考慮離子間的相互作用.

(1)求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v1;

(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距.

 

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