如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子,又沿着与电

如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子,又沿着与电

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如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子,又沿着与电场垂直的方向,立即进入场强大小为E的偏转电场,最后打在照相底片D上。已知同位素离子的电荷量为q(q>0),速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场,照相底片D与狭缝S1、S2的连线平行且距离为L,忽略重力的影响。
(1)求从狭缝S2射出的离子速度v0的大小;
(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x,求出x与离子质量m之间的关系式(用E0、B0、E、q、m、L表示)。
答案
解:(1)能从速度选择器射出的离子满足qE0=qv0B0
 ②
(2)离子进入匀强偏转电场E后做类平抛运动,则
x=v0t ③
 ④
由牛顿第二定律得qE=ma ⑤
由②③④⑤解得
举一反三
如图所示,在xOy平面的第一象限有一匀强电场,电场的方向平行于y轴向下;在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向外。有一质量为m,带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场.质点到达x轴上A点时,速度方向与x轴的夹角为φ,A点与原点O的距离为d。接着,质点进入磁场,并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响,若OC与x轴的夹角也为φ,求
(1)粒子在磁场中运动速度的大小;
(2)匀强电场的场强大小。
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如图所示,平行板电容器的两板与电源相连,板间同时有电场和垂直纸面向里的匀强磁场B,一个带电荷量为+q的粒子以v0为初速度从两板中间沿垂直电磁场方向进入,穿出时粒子的动能减小了,若想使这个带电粒子以v0沿原方向匀速直线运动穿过电磁场,可采用的办法是
[     ]
A.减小平行板的正对面积
B.增大电源电压
C.减小磁感应强度B
D.增大磁感应强度B
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如图为电磁流量计的示意图,直径为d的由非磁性材料制成的圆形导管内,有导电液体流动,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a、b两点间的电势差为U,则管中导电液体的流量Q=____m3/s。
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如图所示,空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,y轴为两种场的分界面,图中虚线为磁场区的右边界。现有一质量为m、电荷量为-q的带电粒子,从电场中的P点以初速度v0沿x轴正方向开始运动,已知P点的坐标为(-L,Q),且,试求:
(1)带电粒子运动到y轴上时的速度;
(2)要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中,磁场的宽度最大为多少?(不计带电粒子的重力)
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如图所示,在互相垂直的水平方向的匀强电场(E已知)和匀强磁场(B已知)中。有一固定的竖直绝缘杆,杆上套一个质量为m,电荷量为-q的小球,它们之间的动摩擦因数为μ,现由静止释放小球,试分析小球运动的加速度和速度的变化情况,并求出最大速度(mg>μqE)。
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