如圖所示，初速度為零、所帶電荷量為q的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，沿半圓周運(yùn)動而達(dá)到記錄它的照相底片P上，測得它在P上的位置到入口處的距離為d，求該離子的質(zhì)量.

 

【答案】

【解析】（1）離子經(jīng)電壓為U的電場加速，根據(jù)動能定理可得，離子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動速率為v，半徑為R．則  

由洛倫茲力提供向心力得，    聯(lián)立三式可得

思路分析：（1）離子在加速電場中運(yùn)動時，電場力做正功qU，根據(jù)動能定理求出速度v．（2）粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，P到S3的距離為d等于軌跡的直徑2R，則，根據(jù)牛頓第二定律求出質(zhì)量．

試題點(diǎn)評：質(zhì)譜儀是電場和磁場知識在科技中的應(yīng)用．利用質(zhì)譜儀可以測定帶電粒子的質(zhì)量、比荷、分析同位素．

 

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，初速度為零，所帶電量為q的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，沿半圓周運(yùn)動而達(dá)到記錄它的照相底片P上，測得它在P上的位置到入口處的距離為d，求該離子的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

 如圖所示，初速度為零的電子經(jīng)電壓 U1 加速后，垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時偏移量為 y，偏轉(zhuǎn)板間的距離為 d，偏轉(zhuǎn)電壓為 U2，板長為 L，為了提高偏轉(zhuǎn)靈敏度（每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏移量）可采取的措施有（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，初速度為零的電子（電荷量為e、質(zhì)量為m），經(jīng)電壓為U1的加速電場加速后從金屬板的小孔穿出，沿兩水平偏轉(zhuǎn)板的中心線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場．設(shè)偏轉(zhuǎn)極板長為l，偏轉(zhuǎn)極板間距為d，在距偏轉(zhuǎn)極板右側(cè)0.5l處有一豎直放置的擋板，擋板高為d，擋板中央與偏轉(zhuǎn)板的中心線重合，在擋板右側(cè)0.5l處有一豎直放置的足夠大的熒光屏，O點(diǎn)為偏轉(zhuǎn)板的中心線與熒光屏的交點(diǎn)，則：
（1）電子經(jīng)電壓U1加速后的速度v0為多大？
（2）偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時，電子恰從偏轉(zhuǎn)極板邊緣飛出打在熒光屏上？
（3）若改變偏轉(zhuǎn)電壓，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為某一值時，電子恰從擋板邊緣飛過打在熒光屏上，此時偏轉(zhuǎn)電壓U2′多大？打在熒光屏上的A點(diǎn)距O點(diǎn)的距離Y為多少？

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年安徽省合肥市長豐一中高二（上）月考物理試卷（10月份）（解析版） 題型：選擇題

 如圖所示，初速度為零的電子經(jīng)電壓 U1 加速后，垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時偏移量為 y，偏轉(zhuǎn)板間的距離為 d，偏轉(zhuǎn)電壓為 U2，板長為 L，為了提高偏轉(zhuǎn)靈敏度（每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏移量）可采取的措施有（ ）

A．增大偏轉(zhuǎn)電壓U2
B．使U1變大些，U2變小些
C．盡可能使L小些
D．盡可能使d小些

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