如圖所示,S為離子源,從其小孔發(fā)射出電量為q的正離子(初速度可認為為零),經(jīng)電壓為U0的電場加速后,沿AC方向進入勻強磁場中。磁場被限制在以O(shè)為圓心r為半徑的圓形區(qū)域內(nèi),磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向里。正離子從磁場射出后,打在屏上的P點,偏轉(zhuǎn)距離CP與屏到O點的距離OC之比CP:OC=。求:(1)正離子的質(zhì)量;

(2)正離子通過磁場所需的時間。
 
(1) 3qB2r2/2U0      (2)πBr2/2U
(1)帶電粒子從靜止開始先在加速電場中做勻加速直線運動,

由動能定理得:               
qUo=mv2/2-0       ①
在磁場中勻速圓周運動的運動軌跡如
圖所示,粒子才能出磁
場后勻速直線運動打在屏上的P點,
在磁場中解三角形得半徑    
R= r            ②     
 qvB=mv2/R           ③
聯(lián)立以上三式得m=3qB2r2/2U0
(2)由圖可知,
∵CP:OC=  ∴∠POC=60° ∴∠AOP=120°∴∠α=60°
所以帶電粒子在磁場中運動的時間為其周期的1/6
∵T=2πm/qB
∴t=T/6=πm/3qB=πBr2/2U。
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15-5-13所示,粒子在正交的勻強磁場和勻強電場中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,則粒子帶電性質(zhì)和繞行方向分別是(    )

圖15-5-13
A.帶正電,逆時針B.帶正電,順時針
C.帶負電,逆時針D.帶負電,順時針

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題




(1)求此區(qū)域內(nèi)電場強度的大小和方向.
(2)若某時刻微粒在場中運動到P點時,速度與水平方向的夾角為60°,且已知P點與水平地面間的距離等于其做圓周運動的半徑.求該微粒運動到最高點時與水平地面間的距離.
(3)當(dāng)帶電微粒運動至最高點時,將電場強度的大小變?yōu)樵瓉淼?/2(不計電場變化對原磁場的影響),且?guī)щ娢⒘D苈渲恋孛,求帶電微粒落至地面時的速度大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)AO的長度;
(2)兩球碰撞過程損失的機械能;
(3)M每次與斜面的碰撞均沒有機械能損失,且滿足反射定律,則M從開始運動到第2次飛出磁場共用多少時間?
(4)若M第2次剛飛出磁場時即撤去電、磁場,求M落在斜面上的位置與O的距離。(用M碰后的速度V表示最終結(jié)果即可)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

)如圖13所示,兩塊平行金屬板A、B水平放置,板間距離為d,兩金屬板分別與電源的正、負極相連接。在距離Bd/2處的O點有一個質(zhì)量為m的帶電液滴恰好保持靜止狀態(tài),液滴所帶電荷為q。

(1)求電源的電動勢。
(2)若保持兩金屬板與電源的連接,將A極板向上移動使兩極板間的距離增
大到2d,液滴將會向哪個極板運動?A板上移后,液滴從O點由靜止開始釋
放,經(jīng)過多長時間能到達極板上?
(3)若將兩板豎直放置,保持電源電動勢及兩板間的距離d不變,將該液滴仍
從兩金屬板間的中點位置由靜止釋放,設(shè)金屬板足夠長。求該液滴運動到達金
屬板上的速度大小。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,L1和L2是輸電線,甲是電壓互感器,乙是電流互感器。若已知甲的變壓比為1000:1,乙的變流比為100:l,并且已知加在電壓表兩端的電壓為220V,通過電流表的電流為10A,則輸電線的輸送功率為( ) 
A.2.2×103W   
B.2.2×10-2W   
C.2.2×l08W  D.2.2×104W

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,在xoy平面內(nèi),有場強E=12N/C、方向沿x正方向的勻強電場,磁感強度B=2T、方向垂直xoy平面指向紙里的勻強磁場.一質(zhì)量m=4×kg、電量q=2.5×C的帶電微粒沿xoy平面做勻速直線運動,運動到原點O時,撤去磁場,經(jīng)一段時間后,帶電粒子運動到了x軸上P點,求:

(1)PO之間的距離 ; (2)帶電微粒由O運動到P點的時間.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,一正方形區(qū)域abcd內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,正方形邊長0.20m,有一帶電粒子從ab邊的中點e處沿紙面垂直于ab、以v0=1.0×m/s的速度射入磁場,帶電粒子質(zhì)量m=2.0×kg,所帶電量q=-8.0×C,粒子恰從c處射出磁場,求該磁場的磁感強度.若在該區(qū)域再平行于ab加一向左的勻強電場,電場強度E=5.0×V/m,上述從e處射入的粒子當(dāng)離開該區(qū)域時,速度有多大?(粒子重力忽略不計)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,在勻強電場和勻強磁場共存的區(qū)域內(nèi),場強方向豎直向下,磁感強度方向垂直紙面向里.帶有電量-的微粒沿半徑為的豎直圓周勻速運動,當(dāng)與原靜止在圓周上的另一帶有電量-的微粒相碰后,合在一起沿半徑為的圓周勻速運動,則為多少?

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