(10分)飛行時間質(zhì)譜儀可對氣體分子進行分析。如圖所示,在真空狀態(tài)下,脈沖閥P噴出微量氣體,經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子,自a板小孔進入a、b間的加速電場,從b板小孔射出,沿中線方向進入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū),到達探測器。已知a、b板間距為d,極板M、N的長度和間距均為L。不計離子重力及進入a板時的初速度。
(1)當a、b間的電壓為U1,在M、N間加上適當?shù)碾妷篣2,使離子到達探測器。求離子從a板到達探測器的飛行時間。
(2)為保證離子不打在極板上,試求U2與U1的關(guān)系。


 

 
解:(1)由動能定理:             
離子在a、b間的加速度               
在a、b間運動的時間        
在MN間運動的時間:         
離子達到探測器的時間:
                  
(2)在MN間側(cè)移         
,得                       
 略
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一帶電粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中,在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡.M和N是軌跡上的兩點,其中M點在軌跡的最右點.不計重力,下列表述正確的是   (  )
A.粒子在M點的速率最大
B.粒子在電場中做勻變速曲線運動
C.粒子所受電場力沿電場方向
D.粒子在電場中的電勢能始終在增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

兩個半徑均為R的圓形平板電極,平行正對放置,相距為d,極板間的電勢差為U,板間電場可以認為是勻強電場。一個質(zhì)量為m,電荷量為q正粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向指向圓心射入兩極板之間,到達負極板時恰好落在極板圓心。忽略重力和空氣阻力的影響,求:
(1)兩極板間的電場強度E的大;
(2)正粒子在極板間運動的加速度a的大。
(3)正粒子的初速度v0的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩個帶相同電荷量、同種電荷的帶電粒子,質(zhì)量不同,同時以大小為v0而方向相反的速度垂直場強方向進入場強為E的同一足夠大的勻強電場中,如圖所示,不計重力,而且它們在場內(nèi)也不會相碰.在粒子射入電場經(jīng)時間Δt后,下面說法正確的( )
A.速度有可能相同B.動量有可能相同
C.動量變化相同D.動能變化相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,A為粒子源。在A和極板B間的加速電壓為U1,在兩水平放置的平行導體板C、D間加有偏轉(zhuǎn)電壓U2。C、D板長L,板間距離d,F(xiàn)從粒子源A發(fā)出質(zhì)量為m,帶電量為q的帶電粒子,由靜止開始經(jīng)加速電場加速后進入偏轉(zhuǎn)電場,最后穿出打在右側(cè)的屏幕上,不計粒子的重力。求:
(1)粒子穿過B板時的速度大;
(2)粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)移距離;
(3)離開偏轉(zhuǎn)電場時粒子的動能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖甲所示,真空中的電極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子(電子的初速度可忽略不計),經(jīng)電壓為U0的電場加速,加速電壓U0隨時間t變化的圖像如圖乙所示.每個電子通過加速電場的過程時間極短,可認為該過程加速電壓不變.電子被加速后由小孔S穿出,沿兩個彼此靠近且正對的水平金屬板A、B間中軸線,從左邊緣射入A、B兩板間的偏轉(zhuǎn)電場,A、B兩板長均為L=0.20m,兩板之間距離d=0.050m,A板的電勢比B板的電勢高U.A、B板右側(cè)邊緣到豎直放置的熒光屏P(面積足夠大)之間的距離b=0.10m.熒光屏的中心點O與A、B板的中心軸線在同一水平直線上,不計電子之間的相互作用力及其所受的重力.求:
(1)假設電子能射出偏轉(zhuǎn)電場,從偏轉(zhuǎn)電場右端射出時,它在垂直于兩板方向的偏轉(zhuǎn)位移y為多少(用字母表示);
(2)要使電子都打不到熒光屏上,A、B兩板間所加電壓U應滿足什么條件;
(3)當A、B板間所加電壓U=50V時,電子打在熒光屏上距離中心點O多遠的范圍內(nèi).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩平行金屬板水平放置,板間存在豎直向下的勻強電場。一帶電粒子以初速度V0沿上板邊緣垂直于電場線射入勻強電場,它剛好貼著下板邊緣飛出。已知勻強電場兩極板長L,間距為d,(粒子的重力忽略不計)求:(16分)
⑴如果帶電粒子的初速度變?yōu)?V0,則離開電場時,沿場強方向的側(cè)向位移y為多少?
⑵如果帶電粒子的初速度變?yōu)?V0,粒子離開電場后繼續(xù)運動,當它的豎直位移仍為d時,它的水平位移x為多少?
(3)如果帶電粒子的初速度變?yōu)?V0,粒子離開電場時動能與帶電粒子以初速度V0射入勻強電場后離開電場時動能之比?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)子()和a粒子()由靜止經(jīng)相同加速電壓加速后,垂直射入同一勻強電場,射出電場時,它們的橫向側(cè)移量之比是(      )
A.2:1B.1:1 C.1:2D.1:4,

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

為測定電子荷質(zhì)比,用一長為5.0×m,間距為2.0×m的兩平行金屬板,使兩板帶等量異種電荷,板間電壓為180V,一電子以2.0×m/s的速度垂直電場方向進入電場,離開電場時偏離入射方向為5.0×m,求電子荷質(zhì)比為多少?

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