質(zhì)譜儀是用來測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要裝置,在科學(xué)研究中具有重要應(yīng)用。如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理簡圖,電容器兩極板相距為d,兩板間電壓為U,極板間的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,方向垂直紙面向外。一束電荷量相同但質(zhì)量不同的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器,沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn),設(shè)a、b兩點(diǎn)之間距離為x,粒子所帶電荷量為q,且不計重力。

求:(1)該束帶電粒子的電性和速率?
(2)打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差?
(1)正電    (2)

試題分析:(1)左手定則判定粒子帶正電
粒子經(jīng)過速度選擇器時,由
 (1分)
(2)粒子在磁場B2中做勻速圓周運(yùn)動,
,
由幾何關(guān)系,
可求(1分)
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵知道從速度選擇器進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場,速度相同.以及知道在偏轉(zhuǎn)磁場中的半徑與電荷的比荷有關(guān),同位素,電量相同,質(zhì)量不同,偏轉(zhuǎn)的半徑就不同.
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

如圖所示的平行板器件中.電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直,具有不同水平速度的帶電粒子從P孔射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同.利用這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來,所以叫做速度選擇器.若正離子(不計重力)以水平速度v=
E
B
射入速度選擇器,則( 。
A.正離子從P孔射入后,能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器
B.正離子從Q孔射入后,能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器
C.僅改變離子的電性,負(fù)離子從P孔射入后,不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器
D.僅改變離子的電量,正離子從P孔射入后,不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于回旋加速器,下述說法中不正確是
A.電場的作用是使帶電粒子加速,動能增大
B.電場和磁場交替使帶電粒子加速
C.磁場的作用是使帶電粒子在磁場中回旋,獲得多次被加速的機(jī)會
D.D形盒的半徑越大,射出的帶電粒子獲得的能量越多

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,用回旋加速器來加速帶電粒子,以下說法正確的是
A.圖中加速器出口射出的是帶正電粒子
B.D形盒的狹縫間所加的電壓必是交變電壓
C.強(qiáng)磁場對帶電粒子做功,使其動能增大
D.粒子在加速器中的半徑越大,周期越長

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示是用電子射線管演示帶電粒子在磁場中受洛侖茲力的實(shí)驗(yàn)裝置圖,圖中虛線是帶電粒子的運(yùn)動軌跡,那么下列關(guān)于此裝置的說法正確的是:
A.A端接的是高壓直流電源的正極 B.A端接的是高壓直流電源的負(fù)極
C.C端是蹄形磁鐵的N極 D.C端是蹄形磁鐵的S極

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量或分析同位素的重要設(shè)備,它的構(gòu)造原理如圖示.離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可視為零),經(jīng)MN間的加速電壓U加速后從小孔S1垂直于磁感線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,運(yùn)轉(zhuǎn)半周后到達(dá)照相底片上的P點(diǎn).設(shè)P到S1的距離為x,則
A.若離子束是同位素,則x越大對應(yīng)的離子質(zhì)量越小
B.若離子束是同位素,則x越大對應(yīng)的離子質(zhì)量越大
C.只要x相同,對應(yīng)的離子質(zhì)量一定相同
D.x相同,對應(yīng)的離子的比荷可能不相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

 一個質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場,其初速度幾乎為0,然后經(jīng)過S3沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,最后打到照相底片D上

(1)求粒子進(jìn)入磁場時的速率。
(2)求粒子照相底片D點(diǎn)到S3的距離

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)如圖所示,回旋加速器的半徑為R,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,高頻電場的電壓為U,S0為粒子源,S’為引出口.若被加速的粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,設(shè)帶電粒子質(zhì)量不變,且不考慮粒子從粒子源射出時的能量.問:
(1)外加電場的變化周期為多少?
(2)粒子從加速器中射出時的能量為多少?
(3)粒子以加速器中被加速的時間共為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖,在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),虛線MN平行于y軸,N點(diǎn)坐標(biāo)(-l,0),MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標(biāo)平面的圓形有界勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子,從虛線MN上的P點(diǎn),以平行于x軸正方向的初速度v0射人電場,并從y軸上A點(diǎn)(0,0.5l)射出電場,射出時速度方向與y軸負(fù)方向成30°角,此后,電子做勻速直線運(yùn)動,進(jìn)人磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點(diǎn)(l/6,-l)射出,速度沿x軸負(fù)方向。不計電子重力。求:

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大?
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。侩娮釉诖艌鲋羞\(yùn)動的時間t是多少?
(3)圓形有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積S是多大?

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