【題目】如圖,從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種離子,由靜止經(jīng)加速電壓U加速后在紙面內(nèi)水平向右運動,自M點垂直于磁場邊界射入勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁場左邊界豎直。已知甲種離子射入磁場的速度大小為v1,并在磁場邊界的N點射出;乙種離子在MN的中點射出;MN長為l。不計重力影響和離子間的相互作用。求:

(1)磁場的磁感應強度大。

(2)甲、乙兩種離子的比荷之比。

【答案】(1)(2)

【解析】試題分析 本題主要考查帶電粒子在電場中的加速、在勻強磁場中的勻速圓周運動及其相關的知識點,意在考查考生靈活運用相關知識解決實際問題的的能力。

解析(1)設甲種離子所帶電荷量為q1、質量為m1,在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R1,磁場的磁感應強度大小為B,由動能定理有

由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有

由幾何關系知

由①②③式得

(2)設乙種離子所帶電荷量為q2、質量為m2,射入磁場的速度為v2,在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R2。同理有

由題給條件有

由①②③⑤⑥⑦式得,甲、乙兩種離子的比荷之比為

點睛 此題與2013年北京理綜卷第23題情景類似,都可以看作是質譜儀模型。解答所用的知識點和方法類似。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線表示電場的一般等勢而且相鄰等勢面間電勢差相等,一個粒子以一定的初速度進入電場后,只在電場力作用下沿實線軌跡運動, 粒子先后通過點和點.在這一過程中,電場力做負功,由此可判斷出(

A. 點的電勢高于點的電勢

B. 粒子在點的電勢能比在點的電勢能大

C. 粒子在點的速率小于在點的速率

D. 粒子在點受到的電場力比在點受到的電場力大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的光滑金屬框豎直放置,框寬L=0.5m,框電阻不計,勻強磁場磁感應強度為B=1T,方向與框面垂直,金屬棒MN電阻為r=1Ω、質量為m=0.1kg,無初速度地釋放,并與框保持良好接觸,從釋放到達到最大速度的過程中,通過棒某一截面的電荷量為q=2C.(空氣阻力不計,g10 m/s2)求:

(1)棒的最大速度v;

(2)此過程棒下落的高度h;

(3)此過程中回路產(chǎn)生的電能E

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】超級電容器又叫雙電層電容器,是一種新型儲能裝置,它不同于傳統(tǒng)的化學電源,是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源。它具有功率密度高、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等特點。如圖為一款超級電容器,其標有“2.7V,3000F”,則可知( 。

A. 該電容器充電時把電能轉化為化學能

B. 該電容器充電時板間的電場強度增大

C. 該電容器容納電荷的本領較3000pF的電容小

D. 該電容器只有在2.7V電壓下,電容才是3000F

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】金星和地球繞太陽的運動可以近似地看作同一平面內(nèi)的勻速圓周運動.已知金星繞太陽公轉半徑約為地球繞太陽公轉半徑的,金星半徑約為地球半徑的,質量約為地球質量的.忽略星體的自轉,以下判斷正確的是(  )

A. 金星公轉的向心加速度大于地球公轉的向心加速度

B. 金星繞太陽運行的線速度小于地球繞太陽運行的線速度

C. 金星的第一宇宙速度約為地球的第一宇宙速度的

D. 金星表面重力加速度約為地球表面重力加速度的

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將帶電量為q的小球A固定在絕緣支架上,將另一質量為m,電荷量相等的帶電小球B放在距離A球正上方r處恰好處于平衡狀態(tài)(r遠遠大于小球直徑),則( )

A. AB兩球可能帶異種電荷

B. 兩小球的電量

C. 如果小球B的質量變?yōu)?/span>2m,則A、B兩球的距離為2r

D. 如果小球B的電量變?yōu)?/span>2q,則A、B兩球的距離為2r

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)如圖螺旋測微器示數(shù)為________mm

(2)如圖甲,小明同學用多用電表按下列步驟測量一未知電阻:

①旋動部件S,使指針對準電流刻度的“0”刻線

②將K旋轉到歐姆檔“×100”的位置

③將插入“+”、“-”插孔的紅、黑表筆短接,旋動部件____,使指針對準電阻刻度的____刻線(選填“0”“∞”)

④當用“×100”倍率歐姆檔測量時,發(fā)現(xiàn)表頭指針向右偏轉的角度過大,為減小誤差,應將K撥到______倍率歐姆檔(選填“×10”“×1k”);如果撥檔后立即測量電阻并讀數(shù),該同學遺漏的實驗步驟是:___________________。補上該步驟后,表盤的示數(shù)如乙圖所示,則該電阻的阻值為______Ω

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電子質量為m、電荷量為q,以速度x軸成(弧度制)射入磁感應強度為B的勻強磁場中,最后落在x軸上的P點,如圖所示,求:

(1)OP的長度d;

(2)電子從由O點射入到落在P點所需的時間t.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“研究導體通電時發(fā)熱的規(guī)律”的實驗中,下圖是“比較電流熱效應的裝置圖和電路圖”,阻值分別為RA和RB的兩電阻絲A和B,浸在相同質量和相同初溫的煤油中,每一燒瓶里各插一支溫度計,則閉合開關,經(jīng)過一段時間,兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過 反映出來的,采用串聯(lián)連接方式的目的是

查看答案和解析>>

同步練習冊答案