【題目】如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)后，進(jìn)入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，方向水平向右．帶電粒子能夠沿直線穿過(guò)速度選擇器，從G點(diǎn)既垂直直線MN又垂直于磁場(chǎng)的方向射入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)．偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，最終到達(dá)照相底片的H點(diǎn)．已知偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，帶電粒子的重力可忽略不計(jì)．求：

（1）粒子從加速電場(chǎng)射出時(shí)速度的大��；

（2）粒子速度選擇器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和方向；

（3）帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的G點(diǎn)到照相底片H點(diǎn)的距離L．

【答案】（1）（2），方向垂直紙面向外（3）

【解析】

（1）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)只有電場(chǎng)力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可得，qU=mv2

可以求得粒子從加速電場(chǎng)射出時(shí)速度v的大小v為，v=

（2）粒子在速度選擇器中受力平衡，所以qE=qvB1，

所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小為B1==，

根據(jù)左手定則可知，磁感強(qiáng)度B1的方向垂直紙面向外；

（3）粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，做圓周運(yùn)動(dòng)，半徑的大小為r，由由洛倫茲力提供向心力得：qvB2=m

所以，r==由幾何關(guān)系得；L=2r=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線，虛線1和2為等勢(shì)線．a、b兩個(gè)帶電粒子以相同的速度從電場(chǎng)中M點(diǎn)沿等勢(shì)線1的切線飛出，粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，則在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的一小段時(shí)間內(nèi)，以下說(shuō)法正確的是(　　)

A.a受到的電場(chǎng)力較小，b受到的電場(chǎng)力較大

B.a的速度將減小，b的速度將增大

C.a一定帶正電，b一定帶負(fù)電

D.a、b兩個(gè)粒子所帶電荷電性相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一組未知方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，將帶電荷量為q=﹣1.0×10-6C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)沿水平線移至B點(diǎn)，靜電力做了﹣2×10-6J的功，已知A、B間的距離為2cm．

（1）試求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB；

（2）若A點(diǎn)的電勢(shì)為φA=1V，試求B點(diǎn)的電勢(shì)φB；

（3）試求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小E并判斷其方向．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的水平面上有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，水平面上平放著一個(gè)試管，試管內(nèi)壁光滑，底部有一個(gè)帶電小球�，F(xiàn)在對(duì)試管施加一個(gè)垂直于試管的水平拉力F，在拉力F作用下，試管向右做勻速運(yùn)動(dòng)，帶電小球?qū)墓芸陲w出。下列說(shuō)法正確的是

A. 小球帶負(fù)電

B. 小球離開(kāi)試管前，洛倫茲力對(duì)小球做正功

C. 小球離開(kāi)試管前的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線

D. 維持試管做勻速運(yùn)動(dòng)的拉力F應(yīng)為恒力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面放置著物塊A，它通過(guò)輕繩和輕質(zhì)滑輪懸掛著物塊B，已知A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為3m，A與水平面間的摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度大小為g，不計(jì)繩子與滑輪的摩擦，靜止釋放物塊A、B后（ ）

A.相同時(shí)間內(nèi)，A、B運(yùn)動(dòng)的路程之比為2:1

B.細(xì)繩的拉力為

C.當(dāng)B下落高度h時(shí)，B的速度為

D.當(dāng)B下落高度h時(shí)，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少0.5mgh

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在真空中有一對(duì)帶電的平行金屬板水平放置。一帶電粒子沿平行于板面的方向，從左側(cè)兩極板中央射入電場(chǎng)中，恰能從右側(cè)極板邊緣處離開(kāi)電場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。若可以改變某個(gè)量，下列哪種變化，仍能確保粒子一定飛出電場(chǎng)

A. 只減小粒子的比荷

B. 只增大電場(chǎng)強(qiáng)度

C. 只增大粒子的帶電量

D. 只減小粒子的入射速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】漢中市在校園冬季安全大檢查中，某學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)學(xué)校宿舍樓的火警報(bào)警裝置的電路如圖所示，R1為熱敏電阻，溫度升高時(shí)，R1的阻值急劇減小，當(dāng)電鈴兩端電壓達(dá)到一定值時(shí)，電鈴會(huì)響，則下列說(shuō)法正確的是( )

A.試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)有火情時(shí)裝置不響，應(yīng)把R2的滑片P向上移

B.試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)有火情時(shí)裝置不響，應(yīng)把R2的滑片P向下移

C.若報(bào)警器的電池老化(內(nèi)阻變大，電動(dòng)勢(shì)不變)， 不會(huì)影響報(bào)警器的安全性能

D.增大電源的電動(dòng)勢(shì)，會(huì)使報(bào)警的臨界溫度降低

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物理課堂教學(xué)中的洛倫茲力演示儀由勵(lì)磁線圈、玻璃泡、電子槍等部分組成。勵(lì)磁線圈是一對(duì)彼此平行的共軸的圓形線圈，它能夠在兩線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)。玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，電子槍在加速電壓下發(fā)射電子，電子束通過(guò)泡內(nèi)氣體時(shí)能夠顯示出電子運(yùn)動(dòng)的徑跡。若電子槍垂直磁場(chǎng)方向發(fā)射電子，給勵(lì)磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形。若只增大電子槍的加速電壓或勵(lì)磁線圈中的電流，下列說(shuō)法正確的是( )

A. 增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑變大

B. 增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑不變

C. 增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑變小

D. 增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長(zhǎng)絕緣粗糙軌道，AB與CD通過(guò)四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R=0.50m，軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=1.0×104N/C，現(xiàn)有質(zhì)量m=0.20kg，電荷量q=8.0×10-4C的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知SAB=1.0m，帶電體與軌道AB、CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等．求：（取g=10m/s2）

（1）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道C點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

（2）帶電體最終停在何處．

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