如圖甲是質譜儀的工作原理示意圖．圖中的A容器中的正離子從狹縫S1以很小的速度進入電壓為U的加速電場區(qū)(初速度不計)加速后，再通過狹縫S2從小孔G垂直于MN射入偏轉磁場，該偏轉磁場是以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度為B，離子最終到達MN上的H點(圖中未畫出)，測得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計。試求：

（1）該粒子的比荷
（2）若偏轉磁場為半徑為的圓形區(qū)域，且與MN相切于G點，如圖乙所示，其它條件不變，仍保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場，最終仍然到達MN上的H點，則圓形區(qū)域中磁場的磁感應強度與B之比為多少?
（1）（2）3:2

試題分析：1）設離子被加速后獲得的速度為v，由動能定理有

離子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑  
又
以上三式聯(lián)立可解得  
（2）離子在磁場中得軌跡如圖所示，由幾何關系有


即 
離子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為
則
又 
磁感應強度
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一電子（電荷量數(shù)值為e，質量為m）以速度垂直射入寬度為d的勻強磁場中，磁場上、下方向范圍無限大，穿出磁場時的速度方向與電子原來入射時的速度方向間的夾角是30°，則勻強磁場的磁感應強度為多大？穿過磁場的時間是多長？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，豎直平面內的直角坐標系中，x軸上方有一個圓形有界勻強磁場（圖中未畫出），x軸下方分布有斜向左上與y軸方向夾角θ=45°的勻強電場；在x軸上放置有一擋板，長0.16m,板的中心與O點重合。今有一帶正電粒子從y軸上某點P以初速度v0=40m/s與y軸負向成45°角射入第一象限，經(jīng)過圓形有界磁場時恰好偏轉90°，并從A點進入下方電場，如圖所示。已知A點坐標（0.4m，0），勻強磁場垂直紙面向外，磁感應強度大小B=T，粒子的荷質比C/kg，不計粒子的重力。問：

（1）帶電粒子在圓形磁場中運動時，軌跡半徑多大？
（2）圓形磁場區(qū)域的最小面積為多少？
（3）為使粒子出電場時不打在擋板上，電場強度應滿足什么要求？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

從粒子源不斷發(fā)射相同的帶電粒子，初速可忽略不計，這些粒子經(jīng)電場加速后，從M孔以平行于MN方向進入一個邊長為d的正方形的磁場區(qū)域MNQP，如圖所示，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外，其中PQ的中點S開有小孔，外側緊貼PQ放置一塊熒光屏。當把加速電壓調節(jié)為U時，這些粒子剛好經(jīng)過孔S 打在熒光屏上，不計粒子的重力和粒子間的相互作用。

（1）畫出帶電粒子在磁場中的運動軌跡并作出圓心的位置
（2）請說明粒子的電性求出粒子的比荷（）。

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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，在真空中坐標xOy平面的x>0區(qū)域內，有磁感應強度的勻強磁場，方向與xoy平面垂直，在x軸上的P（10，0）點，有一放射源，在xoy平面內向各個方向發(fā)射速率的帶正電的粒子，粒子的質量為，電荷量為，求帶電粒子能打到y(tǒng)軸上的范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一半徑為R的圓內有垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度為B，CD是該圓一直徑。一質量m、電荷量q的帶電粒子（不計重力），自A點沿平行CD的方向垂直射入磁場中，恰好從D點飛出磁場，A點到CD的距離為。則
A．可判別粒子穿過磁場后做曲線運動
B．可求得粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑
C．可求得粒子在磁場中運動時間
D．可求得粒子進入磁場時的速度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

有一帶電量為+q，質量為m的帶電粒子，沿如圖所示的方向，從A點沿著與邊界夾角300、并且垂直磁場的方向，進入到磁感應強度為B的勻強磁場中，已知磁場的上部沒有邊界，若離子的速度為v，則該粒子離開磁場時，距離A點的距離（ ）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示， C、D為兩平行金屬板，C板帶正電，D板帶負電,C、D間加有電壓U=2.0×102V。虛線E為勻強磁場中的分界線，B1=B2=1.0×10-2 T，方向相反 。虛線F為過點O3的一條虛線,C、D、E、F相互平行，依次相距d="10m" �，F(xiàn)在金屬板中點O1由靜止釋放一質量m=1.0×10-12kg、電荷量q=1.0×10-8C的粒子，粒子被電場加速后穿過小孔O2 ,再經(jīng)過磁場B1、B2偏轉后，通過點O3。不計粒子重力(計算結果保留兩位有效數(shù)字)

(1)求粒子從O1到O3點的運動時間；
(2)若自粒子穿過O2開始，右方與虛線F相距 40m處有一與之平行的擋板G正向左以速度勻速移動，當與粒子相遇時粒子運動方向恰好與擋板平行，求的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示是磁場B、負電荷速度v和磁場對運動電荷作用力F三者方向的相互關系圖，其中不正確的是（圖中B、F和v方向兩兩垂直）（   ）

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