Question

(12分)提純氘核技術(shù)對于核能利用具有重大價值．下圖是從質(zhì)子、氘核混合物中將質(zhì)子和氘核分離的原理圖，x軸上方有垂直于紙面向外的勻強磁場，初速度為0的質(zhì)子、氘核混合物經(jīng)電壓為U的電場加速后，從x軸上的A()點沿與的方向進入第二象限(速度方向與磁場方向垂直)，質(zhì)子剛好從坐標原點離開磁場．已知質(zhì)子、氘核的電荷量均為，質(zhì)量分別為m、2m，忽略質(zhì)子、氘核的重力及其相互作用．

(1)求質(zhì)子進入磁場時速度的大��；

(2)求質(zhì)子與氘核在磁場中運動的時間之比；

(3)若在x軸上接收氘核，求接收器所在位置的橫坐標．

Answer 1

（1）；（2）1:2；（3）（-1）L

【解析】

試題分析：（1）對質(zhì)子，有qU=mv2-0

得v=

（2）質(zhì)子和氘核在磁場中運動的時間為各自周期的，所以時間之比等于其周期之比

（3）質(zhì)子在磁場中運動時，由幾何關(guān)系，r=L

qvB=m

氘核在磁場中運動時 qU=(2m)v'2-0

在磁場中運動時qv’B=

R=L

橫坐標為x=（-1）L

考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動、帶電粒子在電場中的運動