(15分)如圖所示的裝置,左半部為速度選擇器,右半部為勻強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器,能夠沿直線(xiàn)通過(guò)速度選擇器并從狹縫S2射出的離子,又沿著與電場(chǎng)垂直的方向,立即進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)大小為E的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),最后打在照相底片D上.已知同位素離子的電荷量為q(q>0),速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場(chǎng)強(qiáng)大小為E0的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng),照相底片D與狹縫S1、S2的連線(xiàn)平行且距離為L,忽略重力的影響.
(1)求從狹縫S2射出的離子速度v0的大;
(2)若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿速度v0方向飛行的距離為x,求出x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式(用E0、B0E、qm、L表示).
(1) (2)

試題分析:要想粒子通過(guò)速度選擇器,則要求洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡,即離子出磁場(chǎng)后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),聯(lián)立上式則
點(diǎn)評(píng):此類(lèi)題型考察了速度選擇器工作原理、類(lèi)平拋規(guī)律,屬于重要的物理模型
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

有一初速為零的電子經(jīng)電壓U1加速后,進(jìn)入兩塊間距為d,電壓為U2的平行金屬板間,若電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入,且正好能從B板邊緣穿出電場(chǎng),設(shè)電子的電荷量為,質(zhì)量為m,(重力不計(jì))求:

(1)電子剛進(jìn)入平行金屬板時(shí)的初速度;
(2)平行金屬板的長(zhǎng)度。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

下圖為一真空示波管的示意圖,電子從燈絲K發(fā)出(初速度可忽略不計(jì)),經(jīng)燈絲與A板間的電壓U1加速,從A板中心孔沿中心線(xiàn)KO射出,然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中(偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)),電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直,電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)。 已知M、N兩板間的電壓為U2,兩板間的距離為d,板長(zhǎng)為L(zhǎng),電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子受到的重力及它們之間的相互作用力。

(1)求電子穿過(guò)A板時(shí)速度的大小v0
(2)求電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量y;
(3)若要使電子打在熒光屏上P點(diǎn)的上方,加速電壓U1和M、N兩板間的電壓為U2將如何改變?(不用說(shuō)明理由)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一帶電粒子只在電場(chǎng)力的作用下沿圖中曲線(xiàn)從J到K穿過(guò)   一勻強(qiáng)電場(chǎng),a、b、c、d為該電場(chǎng)的等勢(shì)面,其中有φabcd,若不計(jì)粒子的重力,可以確定(  )
A.粒子帶正電
B.從J到K粒子的電勢(shì)能增加
C.粒子帶負(fù)電
D.粒子從J到K運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)能與電勢(shì)能之和不變

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)兩塊水平金屬極板A、B正對(duì)放置,每塊極板長(zhǎng)均為l、極板間距為dB板接地(電勢(shì)為零)、A板電勢(shì)為+U,重力加速度為g.兩個(gè)比荷(電荷量與質(zhì)量的比值)均為的帶正電質(zhì)點(diǎn)以相同的初速沿A、B板的中心線(xiàn)相繼射入,如圖所示.第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)射入后恰好落在B板的中點(diǎn)處.接著,第二個(gè)質(zhì)點(diǎn)射入極板間,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后, A板電勢(shì)突然變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824151949584338.png" style="vertical-align:middle;" />并且不再改變,結(jié)果第二個(gè)質(zhì)點(diǎn)恰好沒(méi)有碰到極板.求:

(1)帶電質(zhì)點(diǎn)射入時(shí)的初速
(2)在A板電勢(shì)改變之前,第二個(gè)質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個(gè)相同的半圓形光滑絕緣軌道分別豎直放置在勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,軌道兩端在同一高度上,兩個(gè)相同的帶正電小球a、b同時(shí)從軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放,且在運(yùn)動(dòng)中始終能通過(guò)各自軌道的最低點(diǎn)MN,則:
A.兩小球某次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度可能有vN=vM
B.兩小球都能到達(dá)軌道的最右端
C.小球b第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)刻與小球a第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)刻相同
D.a小球受到的電場(chǎng)力一定不大于a的重力,b小球受到的最大洛倫茲力可能大于b的重力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有三個(gè)質(zhì)量相等,分別帶正電、負(fù)電和不帶電的粒子從兩水平放置的金屬板左側(cè)中央以相同的水平初速度先后射入電場(chǎng)中,最后分別打在正極板的A、B、C處,則
A.三種粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同  
B.三種粒子在電場(chǎng)中的加速度為
C.三種粒子到達(dá)正極板時(shí)動(dòng)能
D.落在C處的粒子帶負(fù)電,落在B處的粒子不帶電,落在A處的粒子帶正電

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)上端固定,下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球,將它置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中,當(dāng)細(xì)線(xiàn)偏角為θ=450時(shí),小球處于平衡狀態(tài),

試問(wèn):(1)小球的帶電荷量q多大?
(2)若細(xì)線(xiàn)的偏角θ從450增加到900,然后由靜止釋放小球,細(xì)線(xiàn)到達(dá)豎直位置時(shí)小球速度?該位置繩子對(duì)球的拉力為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線(xiàn)a、b和c是某電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,它們的電勢(shì)為Ua、Ub、Uc,其中Ua>Ub>Uc.一帶正電的粒子射入電場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線(xiàn)KLMN所示,由圖可知
   
A.粒子從K到L的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功
B.粒子從L到M的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功
C.粒子從K到L的過(guò)程中,電勢(shì)能增加
D.粒子從L到M的過(guò)程中,動(dòng)能減少

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