【題目】如圖所示，半徑為R的絕緣圓筒中有沿軸線方向的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種正離子，經(jīng)加速電壓加速后從M點垂直于磁場射入勻強磁場，正離子與筒壁的碰撞是彈性碰撞（碰撞時無能量和電荷量損失），最終都從M點射出磁場。已知甲離子的質量為m，電荷量為q， 與筒壁碰撞了2次；乙離子與筒壁碰撞了3次。不計離子的重力和相互作用，正離子由離子源飛出時的速度可忽略不計。求：

（1）甲、乙離子在磁場中運動的半徑之比；

（2）加速電壓U與磁感應強度B之間滿足的關系式和乙離子的比荷。

【答案】（1）（2）；

【解析】

（1）甲離子與筒壁碰撞了2次，其軌跡把圓筒三等分，如圖所示，根據(jù)幾何關系得

tan60°=

同理可得乙離子的軌跡半徑應滿足

tan45°=

所以甲、乙離子在磁場中運動的半徑之比為

（2）設加速電壓為U，勻強磁場的磁感應強度為B，對甲離子利用動能定理得

qU=

根據(jù)牛頓第二定律得

解得

同理，對乙離子利用動能定理得

q2U=

根據(jù)牛頓第二定律得

解得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于人造衛(wèi)星和宇宙飛船，下列說法正確的是（　�。�

A.一艘繞地球運轉的宇宙飛船，宇航員從艙內(nèi)慢慢走出，并離開飛船，飛船因質量減小，所受到的萬有引力減小，故飛行速度減小

B.兩顆人造衛(wèi)星，只要它們在圓形軌道的運行速度相等，不管它們的質量、形狀差別有多大，它們的運行速度相等，周期也相等

C.原來在同一軌道上沿同一方向運轉的人造衛(wèi)星一前一后，若要后一個衛(wèi)星追上前一個衛(wèi)星并發(fā)生碰撞，只要將后面一個衛(wèi)星速率增大一些即可

D.關于航天飛機與空間站對接問題，先讓航天飛機進入較低的軌道，然后再對其進行加速，即可實現(xiàn)對接

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某同學站在一彈性木板的中央，當靜止時木板被壓彎，則下列說法中正確的是

A. 木板受到人的壓力是因為木板的形變產(chǎn)生的

B. 木板對人的支持力與人對木板的壓力大小相等

C. 人對木板的壓力與人的重力是一對平衡力

D. 如果某時刻該同學突然下蹲，在下蹲開始階段木板的彎曲程度將增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用細繩懸掛一條形磁體在豎直平面內(nèi)，由500匝導線構成的閉合線圈，總電阻為R，在外力的作用下先后兩次以不同的速度勻速從位置I豎直向下穿越條形磁體運動到位置II，前后兩次所用時間為t1：t2= 1: 2。則

A.前后兩次線圈中產(chǎn)生的感應電流大小之比i1：i2=2：1

B.前后兩次線圈中通過的電荷量之比q1：q2= 1：1

C.前后兩次線圈中產(chǎn)生的電熱之比Q1：Q2= 2：1

D.前后兩次條形磁體對線圈做功的功率之比P1：P2=l：2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波源在O點，圖甲為t=0時刻的波形圖，簡諧波恰好傳到Q點，圖乙為某質點的振動圖像。則下列說法中正確的是

A.該簡諧波的傳播速度為40m/s

B.圖乙是質點Q的振動圖象

C.該簡諧波可以發(fā)生偏振現(xiàn)象

D.某觀察者向x軸正方向運動時，他接收到該波的頻率大于5Hz

E.經(jīng)過t= 0.25s，x= 12 m處的質點第一次達到波峰

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連，O點為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直方向，A、C兩點等高．質量m=1kg的滑塊從A點由靜止開始下滑，恰能滑到與O點等高的D點，g取10m/s2。

(1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；

(2)若使滑塊能到達C點，求滑塊從A點沿斜面滑下時的初速度v0的最小值；

(3)若滑塊離開C點的速度大小為10m/s，求滑塊從C點飛出至落到斜面上所經(jīng)歷的時間t。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】重慶地區(qū)冬天的早上經(jīng)常有霧，能見度不足60m，若小汽車在剎車時與地面的動摩擦因數(shù)為μ=0.4，司機遇緊急情況時反應時間約為t=0.5s，在此天氣條件下，為保證行車安全，小汽車應控制的最大車速約為約為（g取10m/s2）

A.90 km/hB.70 km/h

C.50 km/hD.30 km/h

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)如圖所示，MN是一負點電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線．一個帶正電的粒子(不計重力)從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖中虛線所示．下列結論正確的是(　　)

A. 帶電粒子從a到b過程中動能逐漸減小

B. 負點電荷一定位于M點左側

C. 帶電粒子在a點時具有的電勢能大于在b點時具有的電勢能

D. 帶電粒子在a點的加速度小于在b點的加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖中實線所示，t=時的波形圖如圖中虛線所示，若波傳播的速度v=8m/s，下列說法正確的是（）

A. 這列波的周期為0.4s

B. 這列波沿x軸負方向傳播

C. t=0時刻質點a沿y軸負方向運動

D. 從t=0時刻開始質點a經(jīng)0.25s通過的路程為0.4m

E. x=2m處的質點的位移表達式為

查看答案和解析>>

同步練習冊答案