如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。已知：靜電分析器通道的半徑為R，均勻輻射電場的場強(qiáng)為E。磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B。問：（1）為了使位于A處電量為q、質(zhì)量為m的離子，從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，加速電場的電壓U應(yīng)為多大？（2）離子由P點進(jìn)入磁分析器后，最終打在乳膠片上的Q點，該點距入射點P多遠(yuǎn)？

（1）（2）


解析:

（1）離子在加速電場中加速，根據(jù)動能定理有

    ①   (2分)

離子在輻向電場中做勻速圓周運(yùn)動，電場力提供向心力，有

     ②    (2分)

解得        ③    (2分)

（2）離子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，有

　　�、�      (3分)

由②、④式得                      ⑤    (2分)

                                       (1分)

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 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、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)均勻輻射電場在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，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的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點．不計粒子重力．下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（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、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，均勻輻向電場的場強(qiáng)為E磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場．磁感強(qiáng)度為B，問：
（1）為了使位于A處電量為q、質(zhì)量為m的離子（不計重力）．從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，加速電場的電壓U應(yīng)為多大？
（2）離子由P點進(jìn)入磁分析器后，最終打在乳膠片上的Q點，該點距入射點P多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?門頭溝區(qū)一模）如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、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（場強(qiáng)方向指向圓心O）的場強(qiáng)大小為E．磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B．（帶電粒子所受的重力不計）
（1）為了使位于A處電量為q、質(zhì)量為m的離子a，從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，加速電場的電壓U應(yīng)為多大？
（2）離子a由P點垂直磁場的邊界PQ進(jìn)入磁分析器后，仍做圓周運(yùn)動，最終打在乳膠片上的Q點，該點距入射點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)只保持加速電場的電壓U大小不變，要使從A點由靜止出發(fā)的離子b能夠打在QP的中點O'處，請分析說明加速電場、靜電分析器的均勻輻向電場和磁分析器的勻強(qiáng)磁場應(yīng)該做怎樣的調(diào)整？

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科目：高中物理 來源： 題型：

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、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，均勻輻向電場沿通道線的場強(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，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，從靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿圖中的圓弧虛線通過靜電分析儀，加速電場的電壓U應(yīng)為多大？
（2）離子由P點進(jìn)入磁分析儀后，最終打在乳膠底片上的Q點，該點離入射點P多遠(yuǎn)？
（3）若有一群離子從靜止開始通過質(zhì)譜儀后打在同一點Q，則該群離子有什么共同點？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（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、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，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．帶電粒子在輻向電場中運(yùn)動時，受到的電場力大小處處相等，方向始終指向圓心O．有一個所帶電荷量為q質(zhì)量為m的離子，從加速電場的A處由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，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，在P點離開靜電分析器進(jìn)入磁分析器，最終打在乳膠片上的Q點．不計離子重力．若已知加速電場的電勢差為U，靜電分析器通道的半徑為R，圓心在O處．求：
（1）離子進(jìn)入靜電分析器時速度的大小v；
（2）均勻輻向電場的場強(qiáng)E；
（3）PQ之間的距離L．

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