如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R=10cm的圓柱形桶內(nèi)有B=10-4T的勻強(qiáng)磁場,方向平行于軸線,在圓柱桶某一直徑兩端開有小孔,作為入射孔和出射孔.離子束以不同角度入射,最后有不同速度的離子束射出.現(xiàn)有一離子源發(fā)射質(zhì)荷比為
q
m
=2×1011C/kg的陽離子,且離子束中速度分布連續(xù).當(dāng)角θ=45°,出射離子速度υ的大小是( 。
A.
2
×106
m/s
B.2
2
×106
m/s
C.2
2
×108
m/s
D.4
2
×106
m/s
精英家教網(wǎng)

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離子從小孔a射入磁場,與ab方向的夾角為α=45°,則離子從小孔b離開磁場時(shí)速度與ab的夾角也為α=45°,過入射速度和出射速度方向作垂線,得到軌跡的圓心O′,畫出軌跡如圖,由幾何知識得到軌跡所對應(yīng)的圓心角θ=2α=90°,則離子的軌跡半徑
2
r=2R
由牛頓第二定律得:
  qvB=
mv2
r

得:v=
qBr
m
=
q
m
?rB=2×106×
2
×0.1×10-4=2
2
×106
m/s
故選:B
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R=10cm的圓形筒內(nèi)有B=1×10-4T的勻強(qiáng)磁場,方向平行于軸線.在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔a、b分別作為入射孔和出射孔.現(xiàn)有一束比荷為
q
m
=2×1011C/kg的正離子,以不同角度α入射,最后有不同速度的離子束射出,其中入射角α=30°,且不經(jīng)碰撞而直接從出身孔射出的離子的速度v大小是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?蒼山縣模擬)如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R=10cm的圓柱形桶內(nèi)有B=10-4T的勻強(qiáng)磁場,方向平行于軸線,在圓柱桶某一直徑兩端開有小孔,作為入射孔和出射孔.離子束以不同角度入射,最后有不同速度的離子束射出.現(xiàn)有一離子源發(fā)射質(zhì)荷比為
q
m
=2×1011C/kg的陽離子,且離子束中速度分布連續(xù).當(dāng)角θ=45°,出射離子速度υ的大小是(  )

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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年高考物理大二輪復(fù)習(xí)與測試強(qiáng)化練:電場和磁場的基本性質(zhì)(解析版) 題型:選擇題

如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R 的絕緣圓柱形筒內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,方向平行于軸線.在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔M、N,現(xiàn)有一束速率不同、比荷均為k的正、負(fù)離子,從M孔以α角入射,一些具有特定速度的離子未與筒壁碰撞而直接從N孔射出(不考慮離子間的作用力和重力).則從N孔射出的離子(  )

A.是正離子,速率為kBR/cos α

B.是正離子,速率為kBR/sin α

C.是負(fù)離子,速率為kBR/sin α

D.是負(fù)離子,速率為kBR/cos α

 

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年貴州省高三物理復(fù)習(xí)測試:37磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用(解析版) 題型:選擇題

如圖是某離子速度選擇器的示意圖,在一半徑為R=10 cm的圓柱形桶內(nèi)有B=10-4 T的勻強(qiáng)磁場,方向平行于軸線,在圓柱桶某一直徑的兩端開有小孔,作為入射孔和出射孔.離子束以不同角度入射,最后有不同速度的離子束射出.現(xiàn)有一離子源發(fā)射比荷為γ=2×1011 C/ kg的陽離子,粒子束中速度分布連續(xù).當(dāng)角θ=45°時(shí),出射離子速度v的大小是 (    )

A.×106 m/s              B.2×106 m/s

C.2×108 m/s             D.4×106 m/s

 

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科目:高中物理 來源:2012屆度黑龍江省高三上學(xué)期期末考試物理卷 題型:選擇題

如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R=10cm的圓柱形筒內(nèi)有B=1×10-4T的勻強(qiáng)磁場,方向平行于軸線.在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔a、b分別作為入射孔和出射孔.現(xiàn)有一束比荷為=2×1011C/kg的正離子,以不同角度α入射,最后有不同速度的離子束射出.其中入射角α=30°,且不經(jīng)碰撞而直接從出射孔射出的離子的速度v大小是(   

A.4×105m/s     B.2×105m/s     C.4×106m/s     D.2×106m/s

 

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