（10分）如圖所示是測(cè)量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖。設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個(gè)電子變成正一價(jià)的分子離子。分子離子從狹縫s1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)（初速不計(jì)），加速后，再通過(guò)狹縫S2、S3、方向垂直于磁場(chǎng)區(qū)的界面PQ，方向垂直于磁場(chǎng)區(qū)的界面PQ,射入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面而且平行于狹縫s3的細(xì)線。若測(cè)得細(xì)線到狹縫s3的距離為d，試導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達(dá)式。

試題分析：以m、q表示離子的質(zhì)量和電荷量，以v表示郭從狹縫s2射出時(shí)的速度，由功能關(guān)系可得，
      ①
射入磁場(chǎng)后，在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得，
       ②
式中R為圓的半徑，感光片上的細(xì)黑線到s3縫的距離
          ③
聯(lián)立①②③解得：           ④
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明：本題10分，前3式各3分，第四式1分。
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：單選題

如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，甲、乙、丙、丁四個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷沿四個(gè)方向、以大小相同的初速度v0垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)．則進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間．受到洛倫茲力方向向下的點(diǎn)電荷是（　�。�
A．甲B．乙C．丙D．丁

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個(gè)帶正電的物體，從固定的粗糙斜面頂端沿斜面滑到底端時(shí)的速度為v，若加上一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則物體沿斜面滑到底端時(shí)的速度（　�。�
A．不變B．變小C．變大D．不能確定

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示為垂直紙面方向的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，半徑為R。有甲、乙兩個(gè)質(zhì)量和電荷量大小都相同的異種帶電粒子沿直徑方向分別由A、B兩點(diǎn)射入磁場(chǎng)，并且都從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)，C點(diǎn)到AB的距離為/2R，若帶電粒子只受洛倫茲力，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．甲乙速度之比2∶1    B．甲乙時(shí)間之比1∶2
C．甲乙路程之比3∶2    D．甲乙半徑之比2∶1

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P＋和P3＋，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里、有一定寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示．已知離子P＋在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)θ＝30°后從磁場(chǎng)右邊界射出．在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，離子P＋和P3＋

A．在電場(chǎng)中的加速度之比為1∶1
B．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為∶1
C．在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為1∶2
D．離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為1∶3

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(19分）如圖所示，在xoy平面內(nèi)，以O(shè)'(0,R）為圓心、R為半徑的圓內(nèi)有垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸下方有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。第四象限有一與x軸成45°角傾斜放置的擋板PQ，P、Q兩點(diǎn)在坐標(biāo)軸上，且OP兩點(diǎn)間的距離大于2R，在圓形磁場(chǎng)的左側(cè)0<y<2R的區(qū)間內(nèi)，均勻分布著質(zhì)量為m、電荷量為＋q的一簇帶電粒子，當(dāng)所有粒子均沿x軸正向以速度v射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，粒子偏轉(zhuǎn)后都從O點(diǎn)進(jìn)人x軸下方磁場(chǎng)，結(jié)果有一半粒子能打在擋板上。不計(jì)粒子重力、不考慮粒子間相互作用力。求：

（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（2）擋板端點(diǎn)P的坐標(biāo)；
（3）擋板上被粒子打中的區(qū)域長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，帶箭頭的實(shí)線表示電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布情況，一帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示，粒子只受電場(chǎng)力，則正確的說(shuō)法是
A．若粒子是從a點(diǎn)到b點(diǎn)，則帶正電
B．粒子肯定帶負(fù)電
C．若粒子是從b點(diǎn)到a點(diǎn)，則加速度減小
D．若粒子是從b點(diǎn)到a點(diǎn)，則速度減小

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在ad邊中點(diǎn)的粒子源，在t=0時(shí)刻垂直于磁場(chǎng)發(fā)射出大量的同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與od的夾角分布在0~180°范圍內(nèi)。已知沿od方向發(fā)射的粒子在t=t0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上的p點(diǎn)離開磁場(chǎng)，ab=1.5L，bc=L，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=L，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用，求：

(1)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T和粒子的比荷q/m；
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間；
(3)t=t0時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的粒子所處位置在某一圓弧上，在圖中畫出該圓弧并說(shuō)明圓弧的圓心位置以及圓心角大小；

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)分別存在與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子沿著弧線apb由區(qū)域I運(yùn)動(dòng)到區(qū)域II。已知圓弧ap與圓弧pb的弧長(zhǎng)之比為2∶1，下列說(shuō)法正確的是：
A．粒子在區(qū)域I和區(qū)域II中的速率之比為1∶1
B．粒子通過(guò)圓弧ap、pb的時(shí)間之比為2∶1
C．圓弧ap與圓弧pb對(duì)應(yīng)的圓心角之比為2∶1
D．區(qū)域I和區(qū)域II的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反

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