如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。已知：靜電分析器通道的半徑為R，均勻輻射電場的場強(qiáng)為E。磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B。問：（1）為了使位于A處電量為q、質(zhì)量為m的離子，從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，加速電場的電壓U應(yīng)為多大？（2）離子由P點(diǎn)進(jìn)入磁分析器后，最終打在乳膠片上的Q點(diǎn)，該點(diǎn)距入射點(diǎn)P多遠(yuǎn)？
（1）（2）
（1）離子在加速電場中加速，根據(jù)動能定理有
   ①   (2分)
離子在輻向電場中做勻速圓周運(yùn)動，電場力提供向心力，有
    ②    (2分)
解得       ③    (2分)
（2）離子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，有
　　�、�      (3分)
由②、④式得                     ⑤    (2分)
                                   (1分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題



磁譜儀是測量能譜的重要儀器。磁譜儀的工作原理如圖所示，放射源Ｓ發(fā)出質(zhì)量為m、電量為q的粒子沿垂直磁場方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ的勻強(qiáng)磁場，被限束光欄Ｑ限制在２的小角度內(nèi)，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到與束光欄平行的感光片Ｐ上。（重力影響不計）
（１）若能量在Ｅ∽Ｅ＋ΔＥ（ΔＥ>0，且ΔＥ<<Ｅ）范圍內(nèi)的粒子均垂直于限束光欄的方向進(jìn)入磁場。試求這些粒子打在膠片上的范圍Δx1 .
(2)實(shí)際上，限束光欄有一定的寬度，粒子將在２角內(nèi)進(jìn)入磁場。試求能量均為Ｅ的粒子打到感光膠片上的范圍Δx2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)的均勻磁場（環(huán)形區(qū)域的寬度非常小）。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子可在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動。A、B為兩塊中心開有小孔的距離很近的極板，原來電勢均為零，每當(dāng)帶電粒子經(jīng)過A板準(zhǔn)備進(jìn)入AB之間時，A板電勢升高為+U，B板電勢仍保持為零，粒子在兩板間的電場中得到加速。每當(dāng)粒子離開B板時，A板電勢又降為零。粒子在電場中一次次加速下動能不斷增大，而在環(huán)形磁場中繞行半徑R不變。（設(shè)極板間距遠(yuǎn)小于R） 下列說法正確的是

A．粒子從A板小孔處由靜止開始在電場力作用下加速，繞行n圈后回到A板時獲得的總動能為2nqU
B．粒子在繞行的整個過程中，每一圈的運(yùn)動時間不變
C．為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小必須周期性遞減
D．粒子繞行第n圈時的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D型金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源相連�，F(xiàn)分別加速氘核（H）和氦核（He）。下列說法中正確的是
A．它們的最大速度相同
B．它們的最大動能相同
C．它們在D形盒內(nèi)運(yùn)動的周期相同
D．僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為q的帶電粒子，從離子源以很小的速度進(jìn)入電勢差為U的電場中加速后垂直進(jìn)入磁場強(qiáng)度為B的磁場中，不計粒子從離子源射出時的速度，求：

（1）帶電粒子進(jìn)入磁場時的速度大��？
（2）帶電粒子進(jìn)入磁場的偏轉(zhuǎn)半徑？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

圖4是測量帶電粒子質(zhì)量的儀器的工作原理示意圖.設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個電子變?yōu)檎粌r的分子離子.分子離子從狹縫S1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場區(qū)（初速不計），加速后，再通過狹縫S2、S3射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ.最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面且平行于狹縫S3的細(xì)線.若測得細(xì)線到狹縫S3的距離為d，試導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達(dá)式.

圖4

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示為一離子選擇器，極板A、B間距為d，用來研究粒子的種類及偏向角，在A、B間加電壓，B板電勢高于A板電勢，且A、B極板間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bl，P為一剮性內(nèi)壁光滑絕緣的兩端開口的直細(xì)管'右端開口在一半徑為R的圓形磁場區(qū)域中心O點(diǎn)（即坐標(biāo)原點(diǎn)），此磁場方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶锏膭驈?qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2。細(xì)管的中心軸所在直線通過S粒子源，粒子源可發(fā)出電荷量為q、質(zhì)量為m、速度大小、方向都不同粒子。當(dāng)有粒子從圓形區(qū)域磁場射出時，其速度方向與x軸的夾角為偏向角。不計粒子重力。

（1）若已知A、B間電壓值為U，求能射入直細(xì)管中的粒子速度v的大小；
（2）若粒子能從圓形區(qū)域磁場射出時，其偏向角為，求A、B間的電壓值U1；
（3）若粒子能從圓形區(qū)域磁場射出時，A、B間的電壓值U2應(yīng)滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在xoy平面內(nèi)的y軸左側(cè)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，y軸右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，y軸為勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的理想邊界。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計重力）從x軸上的N點(diǎn)（-L，0）以v0沿x軸正方向射出。已知粒子經(jīng)y軸的M點(diǎn)（0，-L/2）進(jìn)入磁場，若勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為.求：

（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大��；
（2）若粒子離開電場后，y軸左側(cè)的電場立即撤去，通過計算判斷粒子離開磁場后到達(dá)x軸的位置是在N點(diǎn)的左側(cè)還是右側(cè)？
（3）若粒子離開電場后，y軸左側(cè)的電場立即撤去。要使粒子能回到N點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)改為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電荷量為q的液滴在豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動．已知電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則液滴的質(zhì)量和環(huán)繞速度分別為
A．，
B．，
C．B ，
D．，

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案