如圖所示,帶電量為q的粒子(不計重力),勻速直線通過速度選擇器(電場強度為E,磁感應(yīng)強度為B1),又通過寬度為l,磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場,粒子離開磁場時速度的方向跟入射方向間的偏角為θ.求:
(1)粒子在速度選擇器中勻速運動的速度v為多少?
(2)入射粒子的質(zhì)量m為多少?
分析:(1)根據(jù)電場力等于洛倫茲力,即可求解;
(2)根據(jù)洛倫茲力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律與幾何關(guān)系,即可求解.
解答:解:(1)設(shè)粒子通過速度選擇器速度為v,
根據(jù)qvB1=qE
得v=
E
B1

(2)根據(jù)qvB2=m
v2
R

  得:R=
mv
qB2
 ①
由幾何知識得sinθ=
l
R
 ②
由①②式可得m=
qB1B2l
Esinθ

答:(1)粒子在速度選擇器中勻速運動的速度v=
E
B1
;
(2)入射粒子的質(zhì)量m=
qB1B2l
Esinθ
點評:考查粒子受力平衡,掌握牛頓第二運動定律,知道向心力表達式,及幾何關(guān)系.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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如圖所示,帶電量為q=1×10-5C的帶電粒子(初速度為零,重力不計)質(zhì)量為m=2×10-5kg,經(jīng)電壓U1=4×104V加速后以速度v0垂直進入偏轉(zhuǎn)電場,兩平行板間的距離為d=1cm,偏轉(zhuǎn)電壓U2=800V,板長L=10cm.求:
(1)帶電粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0多大?
(2)帶電粒子離開電場時的偏轉(zhuǎn)量是y多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

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