靜止于A處的離子，經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，并從P點垂直CF進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)磁場。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場，已知圓弧虛線的半徑為R，其所在處場強(qiáng)為E、方向如圖所示：離子質(zhì)量為m、電荷量為q；=a、=1．5a，磁場方向垂直紙面向里；離子重力不計。

(1)求加速電場的電壓U；

(2)若離子能最終打在QF上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。


（1）離子在加速電場中加速，根據(jù)動能定理，有：  （3分）

離子在輻向電場中做勻速圓周運動，電場力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：

  （3分）

解得：  （2分）

（2）離子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：  （3分）

解得：  （2分）

離子能打在QF上，則既沒有從DQ邊出去也沒有從PF邊出去，則離子運動徑跡的邊界如圖中Ⅰ和Ⅱ  （2分）

由幾何關(guān)系知，離子能打在QF上，必須滿足：  （3分）

解得：  （2分）


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在空中有一水平方向的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域的上下邊緣間距為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一長度為L、寬度為b（b<h）、電阻為R、質(zhì)量為m的矩形線圈緊貼磁場區(qū)域的上邊緣從靜止起豎直下落，當(dāng)線圈的下邊穿出磁場時，恰好以速率v勻速運動。已知重力加速度為g，求

（1）線圈勻速運動的速率v；

（2）穿過磁場區(qū)域過程中，線圈中產(chǎn)生的熱量Q；

（3）線圈穿過磁場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：


關(guān)于機(jī)械能守恒，下列說法正確的是（  ）                

A．做自由落體運動的物體，機(jī)械能一定守恒

B．人乘電梯加速上升的過程，機(jī)械能守恒

C．物體必須在只受重力作用的情況下，機(jī)械能才守恒

D．合外力對物體做功為零時，機(jī)械能一定守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，長度為L的細(xì)線下掛一個質(zhì)量為m的小球，小球半徑忽略不計，現(xiàn)用一個水平力F拉小球，使懸線偏離豎直方向θ角并保持靜止?fàn)顟B(tài)，

（1）求拉力F的大�。�

（2）撤掉F后，小球從靜止開始運動到最低點時的速度為多大？

（3）在最低點繩子拉力為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，A、B、C、D是真空中一正四面體的四個頂點(正四面體是由四個全等正三角形圍成的空間封閉圖形)，所有棱長都為a�，F(xiàn)在A、B兩點分別固定電荷量分別為+q和-q的兩個點電荷，靜電力常量為k，下列說法正確的是

  A．C、D兩點的場強(qiáng)相同

  B．C點的場強(qiáng)大小為

  C．C、D兩點電勢相等

  D．將一正電荷從C點移動到D點，電場力做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：


一群處于激發(fā)態(tài)n=4的氫原子，躍遷時可能發(fā)出       種頻率的光子；核反應(yīng)方程中的X是      ，若的質(zhì)量為mu、的質(zhì)量為mT、X的質(zhì)量為mX，若光在真空中的傳播速度為c，則該核反應(yīng)釋放的能量為         。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定的光滑橢圓大環(huán)，其長軸長BD=4L、短軸長AC=2L，勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在大環(huán)的中心0，下端連接一個質(zhì)量為m、電荷量q、可視為質(zhì)點的小環(huán)，小環(huán)剛好套在大環(huán)上且與大環(huán)及彈簧絕緣，整個裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場中，將小環(huán)從A點由靜止釋放，小環(huán)運動到B點的速度恰好為0，已知小環(huán)在A、B兩點時彈簧的形變量大小相等，則（ ）

A．小環(huán)從A點運動到B點的過程中，彈簧的彈性勢能一直增大

B．小環(huán)從A點運動到B點的過程中，小環(huán)的電勢能一直減小

C．電場強(qiáng)度的大小

D．小環(huán)在A點時受到大環(huán)對它的彈力大小

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，傾角為θ的斜面正上方有一小球以初速度v0水平拋出。若小球到達(dá)斜面的位移最小，重力加速度為g，則飛行時間t為

A．t＝v0tan θ                                        B．t＝

C．t＝                                     D．t＝

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科目：高中物理 來源： 題型：


假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體，一礦井深度為d。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零。礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為

A．    B．    C．    D．

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