如圖,離子源A產生的初速為零、帶電量均為e、質量不同的正離子被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準直管,垂直射入勻強偏轉電場,偏轉后通過極板HM上的小孔S離開電場,經過一段勻速直線運動,垂直于邊界MN進入磁感應強度為B的勻強磁場。已知HO=d,HS=2d,=90°。
(忽略粒子所受重力和一切阻力)
(1)求偏轉電場場強E0的大小以及HM與MN的夾角;
(2)求質量為m的離子在磁場中做圓周運動的半徑;
(3)若質量為4m的離子垂直打在NQ的中點處,質量為16m的離子打在
處。求
和
之間的距離。
(1)(5分)正離子被電壓為U0的加速電場加速后速度設為v0,根據動能定理有
正離子垂直射入勻強偏轉電場,作類平拋運動
沿電場線方向
垂直電場方向勻速運動,有
沿場強方向:
聯立解得
設粒子飛出偏轉電場時與平板方向的夾角為,則
,
解得=45°;φ=
=45°
(2)(6分)正離子進入磁場時的速度大小為
解得
正離子在勻強磁場中作勻速圓周運動,由洛侖茲力提供向心力,
解得離子在磁場中做圓周運動的半徑
(3)(7分)粒子運動的軌跡如圖甲所示,
根據可知,
質量為4m的離子在磁場中的運動打在S1,運動半徑為
質量為16m的離子在磁場中的運動打在S2,運動半徑為
如圖所示又
由幾何關系可知S1和S2之間的距離,
聯立解得
【解析】略
科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖,離子源A產生的初速為零、帶電量均為e、質量不同的正離子被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準直管W#W$W%.K**S*&5^U,垂直射入勻強偏轉電場,偏轉后通過極板HM上的小孔S離開電場,經過一段勻速直線運動,垂直于邊界MN進入磁感應強度為B的勻強磁場。已知HO=d,HS=2d,=90°。
(忽略粒子所受重力和一切阻力)
(1)求偏轉電場場強E0的大小以及HM與MN的夾角;
(2)求質量為m的離子在磁場中做圓周運動的半徑;
(3)若質量為4m的離子垂直打在NQ的中點處,質量為16m的離子打在
處。求
和
之間的距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖,離子源A產生的初速為零、帶電量均為e、質量不同的正離子被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準直管,垂直射入勻強偏轉電場,偏轉后通過極板HM上的小孔S離開電場,經過一段勻速直線運動,垂直于邊界MN進入磁感應強度為B的勻強磁場。已知HO=d,HS=2d,=90°。
(忽略粒子所受重力和一切阻力)
(1)求偏轉電場場強E0的大小以及HM與MN的夾角;
(2)求質量為m的離子在磁場中做圓周運動的半徑;
(3)若質量為4m的離子垂直打在NQ的中點處,質量為16m的離子打在
處。求
和
之間的距離。
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科目:高中物理 來源:2012年四川省遂寧市射洪中學高考物理模擬試卷(四)(解析版) 題型:解答題
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