如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖,位于A處電荷量為q、質(zhì)量為m的離子(重力不計(jì)),從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中虛線做勻速圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)靜電分析器,再由P點(diǎn)進(jìn)入磁分析器后,最終打在乳膠片上的Q點(diǎn)。已知靜電分析器通道的半徑為R,均勻輻射電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁 場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。求:
(1)離子在靜電分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大;
(2)加速電場(chǎng)的電壓U;
(3)P,Q兩點(diǎn)間的距離。
解:(1)離子在輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有
,所以
(2)離子在加速電場(chǎng)中加速,根據(jù)動(dòng)能定理有
,所以
(3)離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,有
(或
所以
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?淮安模擬)如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖,由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成.若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內(nèi)均勻輻射電場(chǎng)在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過(guò)靜電分析器,由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器,最終打到膠片上的Q點(diǎn).不計(jì)粒子重力.下列說(shuō)法正確的是(  )

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(2010?河?xùn)|區(qū)一模)如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖.由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成.若靜電分折器通道的半徑為R,均勻輻向電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).磁感強(qiáng)度為B,問(wèn):
(1)為了使位于A處電量為q、質(zhì)量為m的離子(不計(jì)重力).從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過(guò)靜電分析器,加速電場(chǎng)的電壓U應(yīng)為多大?
(2)離子由P點(diǎn)進(jìn)入磁分析器后,最終打在乳膠片上的Q點(diǎn),該點(diǎn)距入射點(diǎn)P多遠(yuǎn)?

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(2011?門(mén)頭溝區(qū)一模)如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖,由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器以及感光膠片組成.很細(xì)的靜電分析器的圓形通道半徑為R處,均勻輻向電場(chǎng)(場(chǎng)強(qiáng)方向指向圓心O)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E.磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B.(帶電粒子所受的重力不計(jì))
(1)為了使位于A處電量為q、質(zhì)量為m的離子a,從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過(guò)靜電分析器,加速電場(chǎng)的電壓U應(yīng)為多大?
(2)離子a由P點(diǎn)垂直磁場(chǎng)的邊界PQ進(jìn)入磁分析器后,仍做圓周運(yùn)動(dòng),最終打在乳膠片上的Q點(diǎn),該點(diǎn)距入射點(diǎn)P多遠(yuǎn)?
(3)如果離子b帶負(fù)電,離子b的比荷(q/m)是離子a比荷的2倍.現(xiàn)只保持加速電場(chǎng)的電壓U大小不變,要使從A點(diǎn)由靜止出發(fā)的離子b能夠打在QP的中點(diǎn)O'處,請(qǐng)分析說(shuō)明加速電場(chǎng)、靜電分析器的均勻輻向電場(chǎng)和磁分析器的勻強(qiáng)磁場(chǎng)應(yīng)該做怎樣的調(diào)整?

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精英家教網(wǎng)如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖,由加速電場(chǎng)、靜電分析儀和磁分析儀組成.若靜電分析儀的通道半徑為R,均勻輻向電場(chǎng)沿通道線的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向如圖所示:磁分析儀中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.忽略離子的重力,則:
(1)為了使位于A處的質(zhì)量為m、電荷量為q的離子,從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,沿圖中的圓弧虛線通過(guò)靜電分析儀,加速電場(chǎng)的電壓U應(yīng)為多大?
(2)離子由P點(diǎn)進(jìn)入磁分析儀后,最終打在乳膠底片上的Q點(diǎn),該點(diǎn)離入射點(diǎn)P多遠(yuǎn)?
(3)若有一群離子從靜止開(kāi)始通過(guò)質(zhì)譜儀后打在同一點(diǎn)Q,則該群離子有什么共同點(diǎn)?

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(2008?東城區(qū)三模)如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖,它由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成.磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.帶電粒子在輻向電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),受到的電場(chǎng)力大小處處相等,方向始終指向圓心O.有一個(gè)所帶電荷量為q質(zhì)量為m的離子,從加速電場(chǎng)的A處由靜止開(kāi)始,經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,以一定的速度進(jìn)入靜電分析器并沿圖中圓弧虛線運(yùn)動(dòng),在P點(diǎn)離開(kāi)靜電分析器進(jìn)入磁分析器,最終打在乳膠片上的Q點(diǎn).不計(jì)離子重力.若已知加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為U,靜電分析器通道的半徑為R,圓心在O處.求:
(1)離子進(jìn)入靜電分析器時(shí)速度的大小v;
(2)均勻輻向電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E;
(3)PQ之間的距離L.

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