如圖所示是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R=10cm的圓柱桶內(nèi)有B=1×10-4T的勻強磁場，方向平行于軸線，在圓柱桶內(nèi)某一直徑兩端開有P、Q兩個小孔，其中P孔作為入射孔，離子束以不同角度入射，最后有不同速度的離子束從Q孔射出，現(xiàn)有一離子源發(fā)射荷質(zhì)為2×1011C/kg的陽離子，且粒子束中速度分布連續(xù)，當(dāng)角θ=45°時，出射離子速度v的大小是（ ）

A．m/s
B．2m/s
C．2m/s
D．4m/s
【答案】分析：離子束不經(jīng)碰撞而直接從出身孔射出，即可根據(jù)幾何知識畫出軌跡，由幾何關(guān)系求出軌跡的半徑，即可由牛頓第二定律求速度v
解答：解：離子從小孔a射入磁場，與ab方向的夾角為α=45°，則離子從小孔b離開磁場時速度與ab的夾角也為α=45°，過入射速度和出射速度方向作垂線，得到軌跡的圓心O′，畫出軌跡如圖，由幾何知識得到軌跡所對應(yīng)的圓心角θ=2α=90°，則離子的軌跡半徑=2R
由牛頓第二定律得：
Bqv=m
解得：v==2×106m/s
故選B
點評：本題的解題關(guān)鍵是根據(jù)幾何知識畫出離子的運動軌跡，得到半徑，即可求解速度v．
練習(xí)冊系列答案
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（2008?濱州二模）如圖所示是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R=10cm的圓柱桶內(nèi)有B=1×10-4T的勻強磁場，方向平行于軸線，在圓柱桶內(nèi)某一直徑兩端開有P、Q兩個小孔，其中P孔作為入射孔，離子束以不同角度入射，最后有不同速度的離子束從Q孔射出，現(xiàn)有一離子源發(fā)射荷質(zhì)為2×1011C/kg的陽離子，且粒子束中速度分布連續(xù)，當(dāng)角θ=45°時，出射離子速度v的大小是（　�。�

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如圖所示是某一離子速度選擇器原理示意圖．在一半徑為R＝10 cm的圓柱形桶內(nèi)有B＝10－4 T的勻強磁場，方向平行于軸線，在圓柱桶某一直徑兩端開有小孔，作為入射孔和出射孔，離x子束以不同角度入射，最后有不同速度的離子束射出，現(xiàn)有一離子源發(fā)射荷質(zhì)比為2×1011 C/kg的陽離子，且離子中速度分布連續(xù)，當(dāng)角＝45°，出射離子速度v的大小是

[　　]
A．

×106 m/s

B．

2×106 m/s

C．

2×108 m/s

D．

×108 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-2-22所示是某離子速度選擇器的示意圖，在一半徑為R=10 cm的圓柱形桶內(nèi)有B=10－4 T的勻強磁場,方向平行于軸線,在圓柱桶某一直徑的兩端開有小孔,作為入射孔和出射孔.離子束以不同角度入射,最后有不同速度的離子束射出.現(xiàn)有一離子源發(fā)射比荷為γ=2×1011 C/kg的陽離子,粒子束中速度分布連續(xù).當(dāng)角θ=45°時,出射離子速度v的大小是(　　)

圖11-2-22

A.           B.         C.         D.

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科目：高中物理 來源：濱州二模 題型：單選題

如圖所示是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R=10cm的圓柱桶內(nèi)有B=1×10-4T的勻強磁場，方向平行于軸線，在圓柱桶內(nèi)某一直徑兩端開有P、Q兩個小孔，其中P孔作為入射孔，離子束以不同角度入射，最后有不同速度的離子束從Q孔射出，現(xiàn)有一離子源發(fā)射荷質(zhì)為2×1011C/kg的陽離子，且粒子束中速度分布連續(xù)，當(dāng)角θ=45°時，出射離子速度v的大小是（　�。�
A．
2
×108m/s		B．2
2
×106m/s		C．2
2
×108m/s		D．4
2
×106m/s
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