图为测量某种离子的比荷的装置.让中性气体分子进入电离室A,在那里被电离成离子.这些离子从电离室的小孔飘出,从缝S1进入加速电场被加速,然后让离子从缝S2垂直进入

图为测量某种离子的比荷的装置.让中性气体分子进入电离室A,在那里被电离成离子.这些离子从电离室的小孔飘出,从缝S1进入加速电场被加速,然后让离子从缝S2垂直进入

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图为测量某种离子的比荷的装置.让中性气体分子进入电离室A,在那里被电离成离子.这些离子从电离室的小孔飘出,从缝S1进入加速电场被加速,然后让离子从缝S2垂直进入匀强磁场,最后打在底片上的P点.已知加速电压为U,磁场的磁感应强度为B,缝S2与P之间的距离为a,离子从缝S1进入电场时的速度不计,求该离子的比荷
q
m

答案
离子在电场中加速,根据动能定理得,
qU=
1
2
mv2

离子在磁场中偏转,有:qvB=m
v2
r

又r=
a
2

联立以上各式解得
q
m
=
8U
B2a2

答:该离子的比荷
q
m
=
8U
B2a2
举一反三
如图,一个质量为m,电荷量为q的带电粒子从A孔以初速度v0垂直于AO进入磁感应强度为B的匀强磁场中,并恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场中,电场方向跟OC平行
(OC⊥AD),最后打在D点,且OD=2 OC.不计重力,求:
(1)粒子自A运动到D点所需时间;
(2)粒子抵达D点时的动能.
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如图,在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线,且导线中电流方向水平向右,则阴极射线将会(  )
A.向上偏转B.向下偏转C.向纸内偏转D.向纸外偏转

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(h011?海淀区二模)如图是电子射线管示意图.接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏1会看到一条亮线.要使荧光屏1的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是(  )
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A.加一电场,电场方向沿y轴正方向
B.加一电场,电场方向沿y轴负方向
C.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向
D.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向
如图a所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷
q
m
=106C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过
π
15
×10-5s后,电荷以v0=1.5×l04m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻).求:
(1)匀强电场的电场强度E
(2)图b中t=
5
×10-5s时刻电荷与O点的水平距离
(3)如果在O点右方d=68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间.(sin37°=0.60,cos37°=0.80)
如图所示,虚线框MNPQ内为一矩形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里.a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子,它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场,图中画出了它们在磁场中的运动轨迹.若不计粒子所受重力,则(  )
A.粒子a带负电,粒子b、c带正电
B.射入磁场时,粒子b的动能最大
C.粒子b的运动轨迹是抛物线
D.射入磁场时c的动量最大