如圖所示,一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中,微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角θ=60°,并接著沿半徑方向進入一個垂直紙面向外的圓形勻強磁場區(qū)域,微粒射出磁場時的偏轉(zhuǎn)角也為θ=60°。已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=,圓形勻強磁場的半徑R=,重力忽略不計。求:

小題1:帶電微粒經(jīng)U1=100V的電場加速后的速率;
小題2:兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場的電場強度E;
小題3:勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小。

小題1:1. 0×104m/s
小題2:(1分)       E=10000V/m
小題3:
(1)帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v1,
根據(jù)動能定理: (2分)
=1. 0×104m/s (2分)
(2)帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用,做類平拋運動。在水平方向微粒做勻速直線運動。水平方向:(1分)
帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運動,加速度為a,出電場時豎直方向速度為v2

豎直方向:   (1分)
由幾何關(guān)系 (1分)       E=10000V/m(1分)
(3)設(shè)帶電粒子進磁場時的速度大小為v,則(1分)
由粒子運動的對稱性可知,入射速度方向過磁場區(qū)域圓心,則出射速度反向延長線過磁場區(qū)域圓心,粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示
則軌跡半徑為(1分)     由(1分)
得 (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:單選題

如圖所示的裝置可以將比荷不同的粒子分開,圖中矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長)中存在垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為, A處有一寬度為的狹縫(寬度大小可調(diào)節(jié)),兩種電性相同的粒子1和粒子2的質(zhì)量分別是(>),電量的大小均為,都以相同的速度從狹縫各處垂直于GA邊且垂直于磁場射入磁場,結(jié)果都能落到GA邊上,下列說法正確的是(    )
A.粒子帶正電
B.粒子1一定落在粒子2的左側(cè)
C.粒子1落在邊上距狹縫右邊緣的最遠距離為
D.為使兩種粒子落在邊上能完全分離,則狹縫的寬度應(yīng)小于

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在直角坐標系XOY平面內(nèi),在Y>0處有與X軸成60°角的勻強電場,場強大小E=103v/m,在Y<0處有垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=T。現(xiàn)從t=0時刻在坐標為(0,10cm)的P點由靜止釋放一比荷為104C/kg的帶正電的微粒A,不計微粒的重力。求:

(1)微粒進入磁場后在磁場中運動的半徑;
(2)第二次穿過X軸的時刻;
(3)在釋放微粒A后又在電場中由靜止釋放另一個與A完全相同的微粒B,若要使微粒A在第二次穿過X軸到第三次穿過X軸的時間內(nèi)與微粒B相遇,求微粒B釋放的時刻和釋放的位置。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,為一圓形區(qū)域的勻強磁場,在O點處有一放射源,沿半徑方向射出速率為的不同帶電粒子,其中帶電粒子1從A點飛出磁場,帶電粒子2從B點飛出磁場,不考慮帶電粒子的重力.則(     )
A.帶電粒子1的比荷與帶電粒子2的比荷比值為3∶1
B.帶電粒子1的比荷與帶電粒子2的比荷比值為∶1
C.帶電粒子1與帶電粒子2在磁場中運動時間比值為2∶1
D.帶電粒子1與帶電粒子2在磁場中運動時間比值為1∶2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在空間中有一直角坐標系xOy,其第一象限內(nèi)充滿著兩個方向不同的勻強磁場區(qū)域I和II,直線OP是它們的邊界。區(qū)域I中的磁感應(yīng)強度為2B,方向垂直紙面向里,區(qū)域II中的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直垂直紙面向外,邊界上的P點坐標為(3L,3L),一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子從P點平行于y軸正方向以速度V0=射入?yún)^(qū)域I,經(jīng)區(qū)域I偏轉(zhuǎn)后進入?yún)^(qū)域II(忽略粒子重力),求:

小題1:粒子在I和II兩磁場中做圓周運動的半徑之比;
小題2:粒子在磁場中運動的總時間;
小題3:粒子離開磁場的位置坐標。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在x軸上方及下方存在方向垂直紙面向里的勻強磁場,上方磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、下方磁場的磁感應(yīng)強度大小為。一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子從x軸上O點以速度v0垂直x軸向上射出。不計粒子重力。

求:

小題1:射出后粒子第二次到達x軸時離O點的距離, 并畫出該過程粒子運動的軌跡;
小題2:射出后粒子經(jīng)過多長時間第二次到達x軸。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩塊平行金屬板M、N正對著放置,s1、s2分別為M、N板上的小孔,s1、s2、O三點共線,它們的連線垂直M、N,且s2O=R..以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)同時存在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場和電場強度為E的勻強電場.D為收集板,板上各點到O點的距離以及板兩端點的距離都為2R,板兩端點的連線垂直M、N板。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,經(jīng)s1進入M、N間的電場后,通過s2進入電磁場區(qū)域,然后沿直線打到光屏P上的s3點.粒子在s1處的速度和粒子所受的重力均不計.求:

小題1:M、N兩板間的電壓為R;
小題2:撤去圓形區(qū)域內(nèi)的電場后,當M、N間的電壓改為U1時,粒子恰好垂直打在收集板D的中點上,求電壓U1的值及粒子在磁場中的運動時間t;
小題3:撤去圓形區(qū)域內(nèi)的電場后,改變M、N間的電壓時,粒子從s2運動到D板經(jīng)歷的時間t會不同,求t的最小值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



(1)電子從板間射出的速度
(2)兩板間所加電壓
(3)電子在復(fù)合場區(qū)域運動到A點的曲率半徑

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)(2010·蘇州模擬)質(zhì)譜儀可測定同位素的組成.現(xiàn)有一束一價的鉀39和鉀41離

子經(jīng)電場加速后,沿著與磁場和邊界均垂直的方向進入勻強磁場中,
如圖所示.測試時規(guī)定加速電壓大小為U0,但在實驗過程中加
速電壓有較小的波動,可能偏大或偏小ΔU.為使鉀39和鉀41打在
照相底片上的區(qū)域不重疊,ΔU不得超過多少?(不計離子的重力)

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