如圖甲是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．圖中的A容器中的正離子從狹縫S1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場區(qū)(初速度不計(jì))加速后，再通過狹縫S2從小孔G垂直于MN射入偏轉(zhuǎn)磁場，該偏轉(zhuǎn)磁場是以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，離子最終到達(dá)MN上的H點(diǎn)(圖中未畫出)，測得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計(jì)。試求：

（1）該粒子的比荷
（2）若偏轉(zhuǎn)磁場為半徑為的圓形區(qū)域，且與MN相切于G點(diǎn)，如圖乙所示，其它條件不變，仍保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場，最終仍然到達(dá)MN上的H點(diǎn)，則圓形區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與B之比為多少?
（1）（2）3:2

試題分析：1）設(shè)離子被加速后獲得的速度為v，由動能定理有

離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑  
又
以上三式聯(lián)立可解得  
（2）離子在磁場中得軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系有


即 
離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為
則
又 
磁感應(yīng)強(qiáng)度
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：計(jì)算題

如圖所示，一電子（電荷量數(shù)值為e，質(zhì)量為m）以速度垂直射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，磁場上、下方向范圍無限大，穿出磁場時(shí)的速度方向與電子原來入射時(shí)的速度方向間的夾角是30°，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？穿過磁場的時(shí)間是多長？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中，x軸上方有一個(gè)圓形有界勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），x軸下方分布有斜向左上與y軸方向夾角θ=45°的勻強(qiáng)電場；在x軸上放置有一擋板，長0.16m,板的中心與O點(diǎn)重合。今有一帶正電粒子從y軸上某點(diǎn)P以初速度v0=40m/s與y軸負(fù)向成45°角射入第一象限，經(jīng)過圓形有界磁場時(shí)恰好偏轉(zhuǎn)90°，并從A點(diǎn)進(jìn)入下方電場，如圖所示。已知A點(diǎn)坐標(biāo)（0.4m，0），勻強(qiáng)磁場垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=T，粒子的荷質(zhì)比C/kg，不計(jì)粒子的重力。問：

（1）帶電粒子在圓形磁場中運(yùn)動時(shí)，軌跡半徑多大？
（2）圓形磁場區(qū)域的最小面積為多少？
（3）為使粒子出電場時(shí)不打在擋板上，電場強(qiáng)度應(yīng)滿足什么要求？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

從粒子源不斷發(fā)射相同的帶電粒子，初速可忽略不計(jì)，這些粒子經(jīng)電場加速后，從M孔以平行于MN方向進(jìn)入一個(gè)邊長為d的正方形的磁場區(qū)域MNQP，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，其中PQ的中點(diǎn)S開有小孔，外側(cè)緊貼PQ放置一塊熒光屏。當(dāng)把加速電壓調(diào)節(jié)為U時(shí)，這些粒子剛好經(jīng)過孔S 打在熒光屏上，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。

（1）畫出帶電粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡并作出圓心的位置
（2）請說明粒子的電性求出粒子的比荷（）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，在真空中坐標(biāo)xOy平面的x>0區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場，方向與xoy平面垂直，在x軸上的P（10，0）點(diǎn)，有一放射源，在xoy平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率的帶正電的粒子，粒子的質(zhì)量為，電荷量為，求帶電粒子能打到y(tǒng)軸上的范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一半徑為R的圓內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，CD是該圓一直徑。一質(zhì)量m、電荷量q的帶電粒子（不計(jì)重力），自A點(diǎn)沿平行CD的方向垂直射入磁場中，恰好從D點(diǎn)飛出磁場，A點(diǎn)到CD的距離為。則
A．可判別粒子穿過磁場后做曲線運(yùn)動
B．可求得粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑
C．可求得粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間
D．可求得粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

有一帶電量為+q，質(zhì)量為m的帶電粒子，沿如圖所示的方向，從A點(diǎn)沿著與邊界夾角300、并且垂直磁場的方向，進(jìn)入到磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，已知磁場的上部沒有邊界，若離子的速度為v，則該粒子離開磁場時(shí)，距離A點(diǎn)的距離（ ）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示， C、D為兩平行金屬板，C板帶正電，D板帶負(fù)電,C、D間加有電壓U=2.0×102V。虛線E為勻強(qiáng)磁場中的分界線，B1=B2=1.0×10-2 T，方向相反 。虛線F為過點(diǎn)O3的一條虛線,C、D、E、F相互平行，依次相距d="10m" �，F(xiàn)在金屬板中點(diǎn)O1由靜止釋放一質(zhì)量m=1.0×10-12kg、電荷量q=1.0×10-8C的粒子，粒子被電場加速后穿過小孔O2 ,再經(jīng)過磁場B1、B2偏轉(zhuǎn)后，通過點(diǎn)O3。不計(jì)粒子重力(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)求粒子從O1到O3點(diǎn)的運(yùn)動時(shí)間；
(2)若自粒子穿過O2開始，右方與虛線F相距 40m處有一與之平行的擋板G正向左以速度勻速移動，當(dāng)與粒子相遇時(shí)粒子運(yùn)動方向恰好與擋板平行，求的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示是磁場B、負(fù)電荷速度v和磁場對運(yùn)動電荷作用力F三者方向的相互關(guān)系圖，其中不正確的是（圖中B、F和v方向兩兩垂直）（   ）

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