如图2-4所示,让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止经过同一加速电场加速,然后在同一偏转电场里偏转,它们是否会分成三股?请说明理由。
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如图2-4所示,让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止经过同一加速电场加速,然后在同一偏转电场里偏转,它们是否会分成三股?请说明理由。
题型:不详
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如图2-4所示,让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止经过同一加速电场加速,然后在同一偏转电场里偏转,它们是否会分成三股?请说明理由。
答案
设带电粒子质量为
、电量为q,经过加速电场加速后,再进入偏转电场中发生偏转,最后射出。设加速电压为 U
1
,偏转电压为U
2
,偏转电极长为L,两极间距离为d,带电粒子由静止经加速电压加速,则U
1
q=
,
。
带电粒子进入偏转电场中发生偏转,则水平方向上:
,
竖直方向上:
。
可见带电粒子射出时,沿竖直方向的偏移量
与带电粒子的质量
和电量q无关。而一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子,它们仅质量或电量不相同,都经过相同的加速和偏转电场,故它们射出偏转电场时偏移量相同,因而不会分成三股,而是会聚为一束粒子射出。
解析
带电粒子在电场中具有加速作用和偏转作用。分析问题时,注意运动学、动力学、功和能等有关规律的综合运用。
举一反三
如图19所示,一带电量为
、质量为
的小球,从距地面高
处以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离为
处有根管口比小球略大的竖直细管,管的上口距地面的
。为了使小球能无碰撞地通过管子,可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场,求:
(1)小球的初速度
的大小;
(2)应加电场的场强大小;
(3)小球落地时的动能。
题型:不详
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|
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一束由不同种正离子组成的粒子流以相同的速度,从同一位置沿垂直于电场方向射入匀强电场中,所有离子的轨迹都是一样的,这说明所有粒子
A.都具有相同的比荷
B.都具有相同的质量
C.都具有相同的电量
D.都属于同一元素的同位素
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在
的空间中,存在沿
轴方向的匀强电场
;在
的空间中,存在沿
轴负方向的匀强电场,场强大小也为
。一电子
在
处的
P
点以沿
轴正方向的初速度
v
0
开始运动,不计电子重力。求:
(1)电子的
方向分运动的周期。
(2)电子运动的轨迹与
y
轴的各个交点中,任意两个交点的距离。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的粒子,从极板左侧中央以相同的水平速度
v
先后垂直地射入匀强电场中,分别落在正极板的
a
、b
、c
处,粒子所受重力不能忽略,则可知粒子
a
、
b
、
c
三个粒子在电场中的加速度有
a
a
a
b
a
c
(填“
”、“
”或“
”),
c
粒子
(填“带正电”、“带负电”或“不带电”)。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,质量相同的两个带电粒子
P
、
Q
以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间匀强电场中,
P
从两极板正中央射入,
Q
从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上板的过程中( )
A.它们运动的时间
B.它们运动的加速度
C.它们所带的电荷量之比
D.它们的动能增加量之比
题型:不详
难度:
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