(18分)如圖所示,離子源產(chǎn)生的初速度為零、帶電量均為
、質(zhì)量不同的正離子,被電壓為
的加速電場加速后勻速通過準(zhǔn)直管,在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場,平行板間的電壓為
.偏轉(zhuǎn)后通過極板
上的小孔
離開電場.經(jīng)過一段勻速直線運動,垂直于邊界
進(jìn)入磁感強(qiáng)度大小為
、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,已知
.(忽略粒子所受重力)
(1)試求質(zhì)量為的正離子在磁場中做圓周運動的半徑;
(2)若質(zhì)量為的正離子恰好垂直打在
的中點
處,試求能打在邊
上的正離子的質(zhì)量范圍.
(18分)解:(1)設(shè)正離子從小孔處射出時的速度大小為
,則從點
到小孔
的過程中,由動能定理得:
………………………………………①(2分)
解得:………………………②(1分)
設(shè)質(zhì)量為的離子在磁場中做圓周運動的半徑為
,則:
…………………③(2分)
聯(lián)立②③兩式,解得:
…………………④(2分)
(2)如圖所示,設(shè)能打在邊界上、
兩點的正離子的質(zhì)量分別為
、
,速度大小分別為
、
,軌道半徑分別為
,
,則:
…………………………………………………………………⑤(2分)
…………………………………………………⑥(1分)
…………………………………………………………⑦(1分)
…………………………………………………⑧(1分)
……………………………………………………⑨(1分)
………………………………………………………⑩(1分)
聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式,解得:
………………………………………………………………
(1分)
………………………………………………………………
(1分)
則能打在邊界上的正離子的質(zhì)量范圍為:
…………
(2分)
科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,離子源產(chǎn)生的初速度為零、帶電量均為
、質(zhì)量不同的正離子,被電壓為
的加速電場加速后勻速通過準(zhǔn)直管,在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場,平行板間的電壓為
.偏轉(zhuǎn)后通過極板
上的小孔
離開電場.經(jīng)過一段勻速直線運動,垂直于邊界
進(jìn)入磁感強(qiáng)度大小為
、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,已知
.(忽略粒子所受重力)
(1)試求質(zhì)量為的正離子在磁場中做圓周運動的半徑;
(2)若質(zhì)量為的正離子恰好垂直打在
的中點
處,試求能打在邊
上的正離子的質(zhì)量范圍.
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,離子源產(chǎn)生的初速度為零、帶電量均為
、質(zhì)量不同的正離子,被電壓為
的加速電場加速后勻速通過準(zhǔn)直管,在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場,平行板間的電壓為
.偏轉(zhuǎn)后通過極板
上的小孔
離開電場.經(jīng)過一段勻速直線運動,垂直于邊界
進(jìn)入磁感強(qiáng)度大小為
、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,已知
.(忽略粒子所受重力)
(1)試求質(zhì)量為的正離子在磁場中做圓周運動的半徑;
(2)若質(zhì)量為的正離子恰好垂直打在
的中點
處,試求能打在邊
上的正離子的質(zhì)量范圍.
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科目:高中物理 來源:2011屆山東省諸城市高三2月月考(理綜)物理部分 題型:計算題
如圖所示,離子源產(chǎn)生的初速度為零、帶電量均為
、質(zhì)量不同的正離子,被電壓為
的加速電場加速后勻速通過準(zhǔn)直管,在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場,平行板間的電壓為
.偏轉(zhuǎn)后通過極板
上的小孔
離開電場.經(jīng)過一段勻速直線運動,垂直于邊界
進(jìn)入磁感強(qiáng)度大小為
、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,已知
.(忽略粒子所受重力)
(1)試求質(zhì)量為的正離子在磁場中做圓周運動的半徑;
(2)若質(zhì)量為的正離子恰好垂直打在
的中點
處,試求能打在邊
上的正離子的質(zhì)量范圍.
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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年山東省諸城市高三2月月考(理綜)物理部分 題型:計算題
如圖所示,離子源產(chǎn)生的初速度為零、帶電量均為
、質(zhì)量不同的正離子,被電壓為
的加速電場加速后勻速通過準(zhǔn)直管,在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場,平行板間的電壓為
.偏轉(zhuǎn)后通過極板
上的小孔
離開電場.經(jīng)過一段勻速直線運動,垂直于邊界
進(jìn)入磁感強(qiáng)度大小為
、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,已知
.(忽略粒子所受重力)
(1)試求質(zhì)量為的正離子在磁場中做圓周運動的半徑;
(2)若質(zhì)量為的正離子恰好垂直打在
的中點
處,試求能打在邊
上的正離子的質(zhì)量范圍.
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