(10分)磁谱仪是测量粒子能量(即动能)的重要仪器。磁谱仪的工作原理如图所示,放射源S发出质量为m、电量为q的粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,被
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(10分)磁谱仪是测量粒子能量(即动能)的重要仪器。磁谱仪的工作原理如图所示,放射源S发出质量为m、电量为q的粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,被
题型:不详
难度:
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(10分)磁谱仪是测量
粒子能量(即动能)的重要仪器。磁谱仪的工作原理如图所示,放射源S发出质量为m、电量为q的粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,被限束光栏Q限制在
的小角度内,入射的
粒子经磁场偏转后打到与束光栏平行的感光片P上,形成宽度为Δx的光带。试求入射
粒子的能量。(重力影响不计)
答案
解析
试题分析:设在磁场中做圆周运动的轨道半径为R,
由牛顿第二定律得:
(2分)
粒子的动能:
(1分)
沿
角入射时落点距离S最近:
(2分)
沿垂直于光栏Q入射时落点距离S最远:
(2分)
由题意:
(1分)
解得:
举一反三
(14分)如图所示,一对磁偏转线圈形成的匀强磁场分布在R = 0.10m的圆形区域内,磁感应强度为0.1T。圆的左端跟y轴相切于直角坐标系的原点O,右端跟足够大的荧光屏MN相切于x轴上A点,置于原点的粒子源沿x轴正方向射出带正电的粒子流,以v =
×10
6
m/s射入磁场,粒子的比荷为1×10
8
c/kg,重力不计。求
(1)粒子在磁场中运动的时间。
(2)粒子打在荧光屏上的位置距A的距离。
(3)要使粒子打不到荧光屏上,求粒子的速度大小应满足的条件。
题型:不详
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如图所球,长方体容器的三条棱的长度分别为a、b、h,容器内装有NaCl溶液,单位体积内钠离子数为n,容器的左右两壁为导体板,将它们分别接在电源的正、负极上,电路中形成的电流为I,整个装置处于垂直于前后表面的磁感应强度为B的匀强磁场中,则液体的上、下两表面间的电势差为( )
A.0
B.
C.
D.
题型:不详
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如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B/2的匀强磁场.一带负电的粒子从原点O以与x轴成
角斜向上射人磁场(此为第一次),且在上方运动半径为R(不计重力)。则( )
A.粒子经偏转一定能回到原点0
B.粒子在
轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1
C.粒子完成一次周期性运动的时间为
D.粒子第二次射入
轴上方磁场时,沿
轴前进3R
题型:不详
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(14分)如图所示,在坐标系xOy中,第一象限内充满着两个匀强磁场a和b,OP为分界线,倾角为37°,在区域a中,磁感应强度为2B,方向垂直于纸面向里;在区域b中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,P点坐标为(4L,3L).一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点沿y轴负方向射入区域b,经过一段时间后,粒子恰能经过原点O,不计粒子重力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)粒子从P点运动到O点的时间最少是多少?
(2)粒子运动的速度可能是多少?
题型:不详
难度:
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一个不计重力的带正电荷的粒子,沿图中箭头所示方向进入磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则粒子的运动轨迹为( )
A.圆弧a
B.直线b
C.圆弧c
D.a、b、c都有可能
题型:不详
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