質(zhì)譜儀是用來測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要裝置,在科學(xué)研究中具有重要應(yīng)用.如圖所示的是質(zhì)譜儀工作原理簡圖,電容器兩極板相距為d,兩板間電壓為U,極板間的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,方向垂直紙面向外.一束電荷量相同但質(zhì)量不同的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器,沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向外.結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn),設(shè)a、b兩點(diǎn)之間距離為x,粒子所帶電荷量為q,且不計(jì)重力.則以下判斷正確的是( 。
分析:帶電粒子在電容器中做勻速直線運(yùn)動(dòng),在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向確定電荷的電性,抓住粒子在電容器中做勻速直線運(yùn)動(dòng),結(jié)合電場力和洛倫茲力相等判斷粒子的速度大小關(guān)系.根據(jù)粒子在磁場中的半徑公式求出兩個(gè)粒子的質(zhì)量之差.
解答:解:A、兩個(gè)粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向相同,則電性相同,根據(jù)左手定則,知電荷帶正電.故A正確,B錯(cuò)誤.
C、粒子在電容器中做勻速直線運(yùn)動(dòng),有:qvB1=q
U
d
,則粒子的速度v=
U
B1d
,速度大小相同.故C正確.
D、根據(jù)r=
mv
qB2
得,m=
qB2r
v
.因?yàn)?r1-2r2=x,粒子的速度v=
U
B1d
,則兩粒子的質(zhì)量之差△m=
B1B2qdx
2U
.故D正確.
故選:ACD.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道粒子在電容器中做勻速直線運(yùn)動(dòng),在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).掌握粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式.
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(2008?濱州一模)質(zhì)譜儀是用來測定帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的裝置.如圖所示,電容器兩極板相距為d,兩極板間電壓為U,極板間的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,一束電荷量相同的帶正電的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器,沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場,結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn),設(shè)a、b兩點(diǎn)之間的距離為x,粒子所帶電荷量為q,不計(jì)重力.
(1)求粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B2時(shí)的速度v的大小.
(2)打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差△m為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

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(1)該束帶電粒子的電性和速率?
(2)打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差?

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科目:高中物理 來源: 題型:

質(zhì)譜儀是用來測定帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的裝置,如圖所示,電容器兩極板相距為d,兩極板間電壓為U,極板間的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,一束電荷量相同的帶正電的粒子沿電容器的中心線平行于極板射入電容器,沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場,結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn),設(shè)a、b兩點(diǎn)間距離為,粒子所帶電荷量為q,且不計(jì)重力,求:

(1)粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度v;

(2)打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差。

 

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科目:高中物理 來源:2014屆遼寧省丹東市高二上學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

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求:(1)該束帶電粒子的電性和速率?

(2)打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差?

 

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