如圖所示，S為離子源，從其小孔發(fā)射出電量為q的正離子（初速度可認(rèn)為為零），經(jīng)電壓為UK的電場(chǎng)加速后，沿O1O2方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁場(chǎng)被限制在以O為圓心r為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。正離子從磁場(chǎng)射出后，打在屏上的P點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)距離O2P與屏到O點(diǎn)的距離OO2之比O2P：OO2=。求：（1）正離子的質(zhì)量；（2）正離子通過(guò)磁場(chǎng)所需的時(shí)間。
 
解：（1）帶電粒子從靜止開(kāi)始先在加速電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：qUK=mv2/2………①在磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，粒子才能出磁場(chǎng)后勻速直線運(yùn)動(dòng)打在屏上的P點(diǎn)，在磁場(chǎng)中解三角形得半徑R=√3 r ………………②， qvB=mv2/R ……………③；聯(lián)立以上三式得m=3qB2r2/2UK。（5分）（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為其周期的1/6，所以t=T/6=πm/3qB=πBr2/2UK。（5分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，S為離子源，從其小孔發(fā)射出電量為q的正離子（初速度可認(rèn)為為零），經(jīng)電壓為U0的電場(chǎng)加速后，沿AC方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁場(chǎng)被限制在以O(shè)為圓心r為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。正離子從磁場(chǎng)射出后，打在屏上的P點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)距離CP與屏到O點(diǎn)的距離OC之比CP：OC=。求：（1）正離子的質(zhì)量；

（2）正離子通過(guò)磁場(chǎng)所需的時(shí)間。

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，相距為d的兩平行金屬板A、B上加電壓U，A板電勢(shì)高。在A板上放一離子源S，它不斷向右側(cè)空間放出質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，離子的最大速度為v，B板上涂有熒光粉，正離子轟擊B板會(huì)發(fā)光。設(shè)離子不被B板反射，則B板的發(fā)光面積多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（12分）如圖所示，S為離子源，從其小孔發(fā)射出電量為q的正離子（初速度可認(rèn)為為零），經(jīng)電壓為U0的電場(chǎng)加速后，沿AC方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁場(chǎng)被限制在以O(shè)為圓心r為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。正離子從磁場(chǎng)射出后，打在屏上的P點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)距離CP與屏到O點(diǎn)的距離OC之比CP：OC=。求：

（1）正離子的質(zhì)量；

（2）正離子通過(guò)磁場(chǎng)所需的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

質(zhì)譜儀的裝置如圖所示，假設(shè)從離子源S出來(lái)的離子質(zhì)量為m，電量為q，初速度為零，被電壓為U的電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后射在離入口縫隙為L(zhǎng)處的照相底片上，求離子的荷質(zhì)比q/m.

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