質(zhì)譜儀是一種能夠把具有不同荷質(zhì)比（帶電粒子的電荷和質(zhì)量之比）的帶電粒子分離開來的儀器，它的工作原理如圖所示．其中A部分為粒子速度選擇器，C部分是偏轉(zhuǎn)分離器．如果速度選擇器的兩極板間勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E，勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為B1．偏轉(zhuǎn)分離器區(qū)域勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為B2，某種帶電粒子由O點(diǎn)沿直線穿過速度選擇器區(qū)域后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器．求：
（1）粒子由孔 O′進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器時的速度為多大？
（2）粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器后在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動，在照相底片MN上的D點(diǎn)形成感光條紋，測得D點(diǎn)到 O′點(diǎn)的距離為d，則該種帶電粒子的荷質(zhì)比q/m為多大？
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（1）粒子在 OO′間做勻速直線運(yùn)動，所以粒子受電場力和磁場力大小相等，方向相反，即   qvB1=qE       ②
由此解出粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器時的速度為：v=
E
B
           ①
（2）粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器的磁場后做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，即：qvB2=
mv2
R

由此解出粒子運(yùn)動的圓周半徑為     R=
mv
qB2
                        ②
將（1）中求出的v代入上式，并由題意 d=2R
解出      
q
m
=
2E
dB1B2
                                ③
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

如圖所示，在真空中半徑r=3.0×10-2m的圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，方向如圖的勻強(qiáng)磁場，一束帶正電的粒子以初速度v0=1.0×106m/s，從磁場邊界上直徑ab的a端沿各個方向射入磁場，且初速方向都垂直于磁場方向，若該束粒子的比荷
q
m
=1.0×108C/kg，不計(jì)粒子重力．求：
（1）粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間．
（2）若射入磁場的速度改為v=3.0×105m/s，其他條件不變，求磁場邊界上有粒子擊中的弧長．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域I存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，條形區(qū)域Ⅱ（含I、Ⅱ區(qū)域分界面）存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，磁場和電場寬度均為L且足夠長，M、N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板．現(xiàn)有一束質(zhì)子從A處連續(xù)不斷地射入磁場，入射方向與M板成60°夾角且與紙面平行，質(zhì)子束由兩部分組成，一部分為速度大小為v的低速質(zhì)子，另一部分為速度大小為3v的高速質(zhì)子，當(dāng)I區(qū)中磁場較強(qiáng)時，M板出現(xiàn)兩個亮斑，緩慢改變磁場強(qiáng)弱，直至亮斑相繼消失為止，此時觀察到N板有兩個亮斑．已知質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為e，不計(jì)質(zhì)子重力和相互作用力，求：
（1）此時I區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）到達(dá)N板下方亮斑的質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的時間；
（3）N板兩個亮斑之間的距離．
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科目：高中物理 來源： 題型：

在研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，如圖3甲所示為一次記錄小車運(yùn)動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T=0.1s.
（1）根據(jù)_______可判定小球做__________運(yùn)動；
（2）根據(jù)______可計(jì)算各點(diǎn)瞬時速度且vA=____m/s，vB=_____m/s，vC=_____m/s，vD=_____m/s，vE=_____m/s；
（3）在圖3乙所示坐標(biāo)中作出小車的v-t圖線，并根據(jù)圖線求出加速度a=_________m/s2；
（4）將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是__m/s，此速度的物理意義是____________________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

用長為L的細(xì)線拴一質(zhì)量為m 的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，細(xì)線與豎直方向平角為θ，如圖所示．求：
（1）小球受哪些力作用．
（2）繩子拉力大�。�
（3）小球線速度大�。�
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科目：高中物理 來源：菏澤二模 題型：問答題

如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xoy中，在第二象限內(nèi)有豎直放置的兩平行金屬板，其中右板開有小孔；在第一象限內(nèi)存在內(nèi)、外半徑分別為
3
3
R、R的半圓形區(qū)域，其圓心與小孔的連線與x軸平行，該區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直紙面向里：在y＜0區(qū)域內(nèi)有電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場，方向與x軸負(fù)方向的夾角為60°．一個質(zhì)量為m，帶電量為-q的粒子（不計(jì)重力），從左金屬板由靜止開始經(jīng)過加速后，進(jìn)入第一象限的勻強(qiáng)磁場．求
（1）若兩金屬板間的電壓為U，粒子離開金屬板進(jìn)入磁場時的速度是多少：
（2）若粒子在磁場中運(yùn)動時，剛好不能進(jìn)入
3
3
R的中心區(qū)域，此情形下粒子在磁場中運(yùn)動的速度大小．
（3）在（2）情形下，粒子運(yùn)動到y(tǒng)＜0的區(qū)域，它第一次在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動的時間．
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科目：高中物理 來源：山東 題型：問答題

如圖所示，相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁場方向垂直紙面向里，在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ，兩極板中心各有一小孔S1、S2，兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，正反向電壓的大小均為U0，周期為T0．在t=0時刻將一個質(zhì)量為m電量為-q（q＞0）的粒子由S1靜止釋放，粒子在電場力的作用下向右運(yùn)動，在t=
T0
2
時刻通過S2垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)．（不計(jì)粒子重力，不考慮極板外的電場）
（1）求粒子到達(dá)S2時的速度大小v和極板間距d；
（2）為使粒子不與極板相撞，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件．
（3）若已保證了粒子未與極板相撞，為使粒子在t=3T0時刻再次到達(dá)S2，且速度恰好為零，求該過程中粒子在磁場內(nèi)運(yùn)動的時間和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

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科目：高中物理 來源：自貢模擬 題型：問答題

如圖所示，虛線上方有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，方向豎直向下，虛線上下都有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的相同勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外．a(chǎn) b是一根長為l的絕緣細(xì)桿，沿電場線放置在虛線上方的場中，b端在虛線上．將一套在桿上的帶正電的小球從a端由靜止釋放后，小球先作加速運(yùn)動，后作勻速運(yùn)動到達(dá)b端，已知小球與絕緣桿間的動摩槔因數(shù)u=0.3，小球重力忽略不計(jì)．當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方后，運(yùn)動軌跡是半圓，圓的半徑是
l
3
．求：
（1）帶電小球在虛線下方作圓周運(yùn)動的速度大�。�
（2）帶電小球從a到b運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功與電場力所做功的比值．
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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

炎炎的夏日，汽車輪胎在高溫環(huán)境下使用開始變得不安分起來，爆胎事故時有發(fā)生．如圖所示，汽車在炎熱的夏天若沿起伏不平的曲型路面行駛，其中最容易發(fā)生爆胎的點(diǎn)是（假設(shè)在行駛過程中汽車速率不變）（　　）
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A．a(chǎn)點(diǎn)B．b點(diǎn)C．c點(diǎn)D．d點(diǎn)

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同步練習(xí)冊答案