(1)設(shè)銅離子的電量為e,以速度v進(jìn)入小孔S后,受到的力有電場(chǎng)力F1=eE,方向向下,洛侖茲力F2=evB,方向向上,重力可忽略不計(jì),只有當(dāng)F1=F2時(shí),銅離子才能勻速無(wú)偏折地穿出小孔S＇.因此,從小孔S＇穿出的銅離子必須滿足的條件是: eE=evB (1) (2)銅離子進(jìn)入磁場(chǎng)B＇后,受到洛侖茲力F=evB＇,重力仍可忽略不計(jì).F跟v垂直并為一恒量,因此銅離子在磁場(chǎng)B＇內(nèi)將作勻速圓周運(yùn)動(dòng),F就是這種圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,設(shè)銅63離子和銅65離子運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑分別為R1和R2,那么, 兩式可得: 由兩式可得: 代入數(shù)值進(jìn)行計(jì)算, 評(píng)分說(shuō)明:全題12分.4分. (1)中,能正確寫(xiě)出F1和F2的表達(dá)式并指明方向的,各給1分.未說(shuō)明重力可忽略不計(jì)的不扣分;能進(jìn)一步指出只有當(dāng)F1跟F2平衡時(shí),銅離子才能穿出S＇,并列出(1)式的,再給2分;沒(méi)有任何說(shuō)明直接列出(1)式的,只給2分. (2)中,只寫(xiě)出F的表達(dá)式并指出F跟v垂直的,給1分;進(jìn)一步說(shuō)明F就是向心力的,再給1分;進(jìn)一步列出兩式的,再各給1分,沒(méi)有任何說(shuō)明直接列出兩式的,給3分. 兩式的,各給1分;單純數(shù)字計(jì)算錯(cuò)誤的,扣1分;答案中未寫(xiě)單位或單位錯(cuò)誤的,扣1分. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

磁流體發(fā)電機(jī)示意圖如圖所示，a、b兩金屬板相距為d，板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一束截面積為S，速度為v的等離子體自左向右穿過(guò)兩板后速度大小仍為v，截面積仍為S，只是等離子體壓強(qiáng)減小了．設(shè)兩板之間單位體積內(nèi)等離子的數(shù)目為n，每個(gè)離子的電量為q，板間部分的等離子體等效內(nèi)阻為r，外電路電阻為R．求：
（1）等離子體進(jìn)出磁場(chǎng)前后的壓強(qiáng)差△P；
（2）若等離子體在板間受到摩擦阻力f，壓強(qiáng)差△P′又為多少；
（3）若R阻值可以改變，試討論R中電流的變化情況，求出其最大值Im，并在圖中坐標(biāo)上定性畫(huà)出I隨R變化的圖線．

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質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作為零)，經(jīng)加速電場(chǎng)(加速電場(chǎng)極板間的距離為d、電勢(shì)差為U)加速，然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后到達(dá)記錄它的照相底片P上．設(shè)離子在P上的位置與入口處S1之間的距離為x。

 (1)求該離子的荷質(zhì)比．

(2)若離子源產(chǎn)生的是帶電量為q、質(zhì)量為m1和m2的同位素離子(m1> m2)，它們分別到達(dá)照相底片上的P1、P2位置(圖中末畫(huà)出)，求P1、P2間的距離△x。

(3)若第(2)小題中兩同位素離子同時(shí)進(jìn)入加速電場(chǎng)，求它們到達(dá)照相底片上的時(shí)間差△t(磁場(chǎng)邊界與靠近磁場(chǎng)邊界的極板間的距離忽略不計(jì))．

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磁流體發(fā)電機(jī)示意圖如圖所示，a、b兩金屬板相距為d，板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一束截面積為S，速度為v的等離子體自左向右穿過(guò)兩板后速度大小仍為v，截面積仍為S，只是等離子體壓強(qiáng)減小了．設(shè)兩板之間單位體積內(nèi)等離子的數(shù)目為2n，每個(gè)離子的電量為q，板間部分的等離子體等效內(nèi)阻為r，外電路電阻為R．求：

(1)等離子體進(jìn)出磁場(chǎng)前后的壓強(qiáng)差Δp；

(2)若等離子體在板間受到摩擦阻力f，壓強(qiáng)差Δp/又為多少；

(3)若R阻值可以改變，試討論R中電流的變化情況，求出其最大值Im，并在圖中坐標(biāo)上定性畫(huà)出I隨R變化的圖線．

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如圖所示，電解槽內(nèi)有一價(jià)的電解溶液，ts內(nèi)通過(guò)溶液內(nèi)橫截面S的正離子數(shù)是n1，負(fù)離子數(shù)是n2，設(shè)元電荷的電量為e，以下解釋正確的是（　�。�

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某平面上有一半徑為R的圓形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)、外均有垂直于該平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓外磁場(chǎng)范圍足夠大，已知兩部分磁場(chǎng)方向相反，方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B，現(xiàn)在圓形區(qū)域的邊界上的A點(diǎn)有一個(gè)電量為q，質(zhì)量為m的帶正離子沿半徑方向射入圓內(nèi)磁場(chǎng)．求：
（1）若離子的速度大小為v1，求該離子在磁場(chǎng)中的軌道半徑r；
（2）若離子與圓心O的連線旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，離子也恰好回到A點(diǎn)，試求該離子的運(yùn)動(dòng)速度v；
（3）在離子恰能回到A點(diǎn)的情況下，該離子回到A點(diǎn)所需的最短時(shí)間t．

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