如圖所示為一質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理示意圖,整個裝置處于真空環(huán)境中,離子源N可釋放出質(zhì)量均為m、電荷量均為q(q>0)的離子.離子的初速度很小,可忽略不計.離子經(jīng)S1、S2間電壓為U的電場加速后,從狹縫S3進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,沿著半圓運(yùn)動到照相底片上的P點(diǎn)處,測得P到S3的距離為x.求:

(1)離子經(jīng)電壓為U的電場加速后的速度v;
(2)離子的比荷(q/m)
(1) (2)
(1)離子經(jīng)S1、S2間電壓為U的電場加速,根據(jù)動能定理
                                                        
所以                     ①                    
(2)設(shè)離子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動速率為v,半徑為R.
洛倫茲力提供向心力        ②                     
又因   R=x     ③                                      
聯(lián)立①②③,解得             
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q ，在加速器中被加速，設(shè)粒子初速度為零，加速電壓為U ，加速過程中不考慮重力作用和相對論效應(yīng)。下列說法正確的是
A．粒子在回旋加速器中運(yùn)動時，隨軌道半徑r的增大，盒中相鄰軌道的半徑之差減小
B．粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間約為
C．粒子能獲得的最大動能跟加速器磁感應(yīng)強(qiáng)度無關(guān)
D．加速電壓越大粒子能獲得的最大動能越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器是利用較低電壓的高頻電源，使粒子經(jīng)多次加速獲得巨大速度的一種儀器，工作原理如圖。下列說法正確的是(   )
A．粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動
B．粒子由A0運(yùn)動到A1比粒子由A2運(yùn)動到A3所用時間少
C．粒子的軌道半徑與它被電場加速的次數(shù)成正比
D．粒子的運(yùn)動周期和運(yùn)動速率成正比

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示．這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是(　 　)
A．電場用來加速帶電粒子，磁場則使帶電粒子回旋
B．電場和磁場同時用來加速帶電粒子
C．在交流電壓一定的條件下，回旋加速器的半徑越大，則帶電粒子獲得的動能越大
D．同一帶電粒子獲得的最大動能只與交流電壓的大小有關(guān)，而與交流電壓的頻率無關(guān)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示,離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m,電荷量為q的離子,離子產(chǎn)生出來的速度很小,要以看做速度為0,產(chǎn)生的離子經(jīng)過電壓U加速后,進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的一勻強(qiáng)磁場,沿著半圓周運(yùn)動到達(dá)P點(diǎn),測得P點(diǎn)到入口處S1的距離為L,則 N極板為________極板,此離子荷質(zhì)比=_____________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩個相同的回旋加速器，分別接在加速電壓U1和U2的高頻電源上，且 U1>U2，有兩個相同的帶電粒子分別在這兩個加速器中運(yùn)動,設(shè)兩個粒子在加速器中運(yùn)動的時間分別為t1和t2，獲得的最大動能分別為Ek1和Ek2，則（   ）
A．t1<t2 ,Ek1 >Ek2B．t1=t2 , Ek1<Ek2
C．t1> t2 ,Ek1=Ek2D．t1<t2 ,Ek1=Ek2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具,如圖為質(zhì)譜儀原理示意圖．現(xiàn)利用這種質(zhì)譜議對氫元素進(jìn)行測量．氫元素的各種同位素從容器A下方的小孔S無初速度飄入電勢差為U的加速電場,加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．氫的三種同位素氕、氘、氚的電量之比為1：1：1，質(zhì)量之比為1：2：3，它們最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”． 關(guān)于三種同位素進(jìn)入磁場時速度的排列順序和a、b、c三條“質(zhì)譜線” 的排列順序，下列判斷正確的是           。
A．進(jìn)入磁場時速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕
B．進(jìn)入磁場時速度從大到小排列的順序是氘、氚、氕
C．a(chǎn)、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氘、氚、氕
D．a(chǎn)、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氚、氘、氕

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示是一個回旋加速器的示意圖，其中兩個半圓形金屬盒內(nèi)有方向垂直于紙面，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，兩金屬盒分別接到交變電源的兩極上，在兩盒間的狹縫處形成交變的電場．質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子從下面盒的中心O點(diǎn)進(jìn)入，進(jìn)入時的初速可以忽略，經(jīng)兩盒間狹縫處的電場加速后進(jìn)入上面盒內(nèi)，在磁場中做圓周運(yùn)動，當(dāng)它回到狹縫處時，電場恰好反向，再次對粒子加速，進(jìn)入下面磁場中，從c1處再進(jìn)入電場中加速，以后則重復(fù)前面的過程，并且每次電場對粒子做的功都是W．圖中c2、c3、……是后面各次從下面磁場中射出時的位置．

(1)求Oc1的距離．
(2)n為多大時，cncn+1小于或等于Oc1的一半？
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，兩根長直導(dǎo)線豎直平行固定放置，且與水平放置的光滑絕緣桿MN分別交于c、d兩點(diǎn)，點(diǎn)o是cd的中點(diǎn)，桿MN上a、b兩點(diǎn)關(guān)于o點(diǎn)對稱．兩導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流，已知長直導(dǎo)線在在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流成正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離成反比．一帶正電的小球穿在桿上，以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿桿運(yùn)動到b點(diǎn)．在a、b、o三點(diǎn)桿對小球的支持力大小分別為Fa、Fb、Fo．下列說法可能正確的是（　�。�
A．Fa＞Fo
B．Fb＞Fa
C．小球一直做勻速直線運(yùn)動
D．小球先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動

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