一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪,沿着直线通过电磁场复合区后,并从狭缝S0进入匀强磁场B2,在磁场B2中分为如图所示的三束,则下列相关说法中正确的是(
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一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪,沿着直线通过电磁场复合区后,并从狭缝S0进入匀强磁场B2,在磁场B2中分为如图所示的三束,则下列相关说法中正确的是(
题型:不详
难度:
来源:
一束粒子流由左端平行于极板P
1
射入质谱仪,沿着直线通过电磁场复合区后,并从狭缝S
0
进入匀强磁场B
2
,在磁场B
2
中分为如图所示的三束,则下列相关说法中正确的是( )
A.速度选择器的P
1
极板带负电
B.粒子1带正电
C.能通过狭缝S
0
的带电粒子的速率等于
E
B
1
D.粒子2的比荷
q
m
的绝对值最大
答案
A、三种粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动,由力平衡得:qvB=qE,根据左手定则可知,若带电粒子带正电荷,洛伦兹力的方向向上,所以电场力的方向向下,选择器的P
1
极板带正电;若带电粒子带负电,洛伦兹力的方向向下,所以电场力方向向上,选择器的P
1
极板带正电.故选择器的P
1
极板一定是带正电.与带电粒子无关.故A错误;
B、在磁场2中,磁场的方向向外,根据左手定则,正电荷受到的安培力的方向向下,将向下偏转;负电荷受到的安培力的方向向上,将向上偏转.所以1带负电.故B错误;
C、能通过狭缝S
0
的带电粒子受到的电场力与洛伦兹力的大小相等,方向相反,即:qvB=qE,所以v=
E
B
.故C正确;
D、由qvB=m
v
2
r
,得
r=
mv
q
B
2
,r与比荷成反比,粒子2的半径最大,所以粒子2的比荷
q
m
的绝对值最小.故D错误.
故选:C
举一反三
如图所示,OP、OQ为匀强磁场的边界,磁场分布足够广,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.一质量为m、电量为q的电荷(重力不计)以平行于OQ边的速度从M点垂直磁场射入,并从N点垂直OQ离开,已知θ=30°,OM=l,则( )
A.该电荷在磁场中运动的轨道半径等于
l
2
B.该电荷在磁场中运动的轨道半径等于l
C.该电荷在磁场中运动的时间为
πm
6qB
D.该电荷在磁场中运动的时间为
πm
2qB
题型:不详
难度:
|
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如图甲所示,两平行金属板长度l=0.2m,两板间电压U随时间t变化的图象如图乙所示.在金属板右侧有一左边界为MN的匀强磁场,磁感应强度B=0.01T,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子连续不断地以速度v
0
=10
5
m/s射入电场中,初速度方向沿两板间的中线OO′方向.磁场边界MN与中线OO′垂直.已知带电粒子的比荷q/m=10
8
C/kg,粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计.
(1)在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场强度看作是恒定的.请通过计算说明这种处理的合理性;
(2)设t=0.1s时刻射入电场的带电粒子恰能从金属板边缘穿越电场射入磁场,求该带电粒子射出电场时速度的大小;
(3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d,试通过推理判断d的大小是否随时间变化?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,离子源S产生质量为m,电荷量为q的离子,离子产生出来的速度很小,要以看做速度为0,产生的离子经过电压U加速后,进入磁感强度为B的一匀强磁场,沿着半圆周运动到达P点,测得P点到入口处S
1
的距离为L,则N极板为______极板,此离子荷质比
q
m
=______.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为r的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,在y=r的虚线上方足够大的范围内,有方向水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E.从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中的偏转半径也为r,已知质子的电荷量为q,质量为m,不计重力、粒子间的相互作用力及阻力的作用.求:
(1)质子射入磁场时速度的大小:
(2)沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间;
(3)与x轴正方向成30°角(如图所示)射入的质子,从离开磁场到达y轴所需要的时间.
题型:不详
难度:
|
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一个质量为m,电荷量为-q,不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限.求匀强磁场的磁感应强度B和穿过第一象限的时间.
题型:不详
难度:
|
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