初速為零的正離子經(jīng)同一加速電場(chǎng)后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),進(jìn)入時(shí)速度與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向垂直.若加速電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,要使離子在電場(chǎng)中速度偏角正切值tanθ變?yōu)?tanθ,可采用以下哪些辦法( )
A.只使U1變?yōu)閁1/4
B.只使U2變?yōu)閁2/4
C.只使偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的1/4倍
D.只使偏轉(zhuǎn)極板間距減變?yōu)樵瓉?lái)的4倍
【答案】分析:本題的關(guān)鍵是首先根據(jù)動(dòng)能定理及類平拋規(guī)律求出速度偏角的正切值的表達(dá)式,然后討論即可.
解答:解:由動(dòng)能定理:q=
由類平拋規(guī)律應(yīng)有:L=,=at,其中a=,tanθ=,
聯(lián)立以上各式可得tanθ=
可見(jiàn),要使離子在電場(chǎng)中速度偏角正切值tanθ變?yōu)?tanθ,可采用使變?yōu)樵瓉?lái)的,或變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,或板長(zhǎng)L變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,或使板間距離d變?yōu)樵瓉?lái)的,所以只有A正確,BCD均錯(cuò)誤.
故選A.
點(diǎn)評(píng):記住速度偏角正切值的表達(dá)式tanθ=,能大大提高求解有關(guān)選擇題時(shí)的解題速度.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

初速為零的正離子經(jīng)同一加速電場(chǎng)后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),進(jìn)入時(shí)速度與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向垂直.若加速電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,要使離子在電場(chǎng)中速度偏角正切值tanθ變?yōu)?tanθ,可采用以下哪些辦法( 。

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(14分)如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖,A為粒子加速器,電壓為U1;B為速度選擇器,磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,板間距離為d;C為偏轉(zhuǎn)分離器,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2。今有一質(zhì)量為m、電量為q的初速為零的正離子經(jīng)加速后,恰好通過(guò)速度選擇器,進(jìn)入分離器后做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),求:

(1)粒子進(jìn)入速度選擇器的速度v;

(2)速度選擇器的電壓U2 ;

(3)粒子在B2磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。

 

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(1)粒子進(jìn)入速度選擇器的速度v;
(2)速度選擇器的電壓U2
(3)粒子在B2磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。

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(14分)如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖,A為粒子加速器,電壓為U1;B為速度選擇器,磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,板間距離為d;C為偏轉(zhuǎn)分離器,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2。今有一質(zhì)量為m、電量為q的初速為零的正離子經(jīng)加速后,恰好通過(guò)速度選擇器,進(jìn)入分離器后做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),求:

(1)粒子進(jìn)入速度選擇器的速度v;

(2)速度選擇器的電壓U2 ;

(3)粒子在B2磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。

 

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