質譜儀是一種能夠把具有不同荷質比（帶電粒子的電荷和質量之比）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部分是偏轉分離器．如果速度選擇器的兩極板間勻強電場的電場強度為E，勻強磁場的磁感強度為B1．偏轉分離器區(qū)域勻強磁場的磁感強度為B2，某種帶電粒子由O點沿直線穿過速度選擇器區(qū)域后進入偏轉分離器．求：
（1）粒子由孔 O′進入偏轉分離器時的速度為多大？
（2）粒子進入偏轉分離器后在洛倫茲力作用下做圓周運動，在照相底片MN上的D點形成感光條紋，測得D點到 O′點的距離為d，則該種帶電粒子的荷質比q/m為多大？
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（1）粒子在 OO′間做勻速直線運動，所以粒子受電場力和磁場力大小相等，方向相反，即   qvB1=qE       ②
由此解出粒子進入偏轉分離器時的速度為：v=
E
B
           ①
（2）粒子進入偏轉分離器的磁場后做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，即：qvB2=
mv2
R

由此解出粒子運動的圓周半徑為     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
練習冊系列答案
相關習題

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，有磁感應強度B=0.2T，方向如圖的勻強磁場，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，不計粒子重力．求：
（1）粒子在磁場中運動的最長時間．
（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，真空室內豎直條形區(qū)域I存在垂直紙面向外的勻強磁場，條形區(qū)域Ⅱ（含I、Ⅱ區(qū)域分界面）存在水平向右的勻強電場，電場強度為E，磁場和電場寬度均為L且足夠長，M、N為涂有熒光物質的豎直板．現(xiàn)有一束質子從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，質子束由兩部分組成，一部分為速度大小為v的低速質子，另一部分為速度大小為3v的高速質子，當I區(qū)中磁場較強時，M板出現(xiàn)兩個亮斑，緩慢改變磁場強弱，直至亮斑相繼消失為止，此時觀察到N板有兩個亮斑．已知質子質量為m，電量為e，不計質子重力和相互作用力，求：
（1）此時I區(qū)的磁感應強度；
（2）到達N板下方亮斑的質子在磁場中運動的時間；
（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動的實驗中，如圖3甲所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s.
（1）根據(jù)_______可判定小球做__________運動；
（2）根據(jù)______可計算各點瞬時速度且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的細線拴一質量為m 的小球，使小球在水平面內做勻速圓周運動，細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，平面直角坐標系xoy中，在第二象限內有豎直放置的兩平行金屬板，其中右板開有小孔；在第一象限內存在內、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)域內有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里：在y＜0區(qū)域內有電場強度為E的勻強電場，方向與x軸負方向的夾角為60°．一個質量為m，帶電量為-q的粒子（不計重力），從左金屬板由靜止開始經(jīng)過加速后，進入第一象限的勻強磁場．求
（1）若兩金屬板間的電壓為U，粒子離開金屬板進入磁場時的速度是多少：
（2）若粒子在磁場中運動時，剛好不能進入
3
3
R的中心區(qū)域，此情形下粒子在磁場中運動的速度大�。�
（3）在（2）情形下，粒子運動到y(tǒng)＜0的區(qū)域，它第一次在勻強電場中運動的時間．
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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為相同的勻強磁場區(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動，在t=
T0
2
時刻通過S2垂直于邊界進入右側磁場區(qū)．（不計粒子重力，不考慮極板外的電場）
（1）求粒子到達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，求磁感應強度的大小應滿足的條件．
（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S2，且速度恰好為零，求該過程中粒子在磁場內運動的時間和磁感應強度的大�。�

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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，虛線上方有場強為E的勻強電場，方向豎直向下，虛線上下都有磁感應強度為B的相同勻強磁場，方向垂直紙面向外．a(chǎn) b是一根長為l的絕緣細桿，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，小球先作加速運動，后作勻速運動到達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．當小球脫離桿進入虛線下方后，運動軌跡是半圓，圓的半徑是
l
3
．求：
（1）帶電小球在虛線下方作圓周運動的速度大小：
（2）帶電小球從a到b運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)生爆胎的點是（假設在行駛過程中汽車速率不變）（　　）
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A．a(chǎn)點B．b點C．c點D．d點

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