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题目
题型:福建难度:来源:
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示).魔方格
答案

(1)能从速度选择器射出的离子应满足受到的电场力和洛伦兹力大小相等,方向相反,则有:
qE0=qv0B0
解得:v0=
E0
B0

(2)离子进入匀强偏转电场E后做类平抛运动,则有:
水平方向:x=v0t
竖直方向:L=
1
2
t2

离子在电场中只受重力作用,由牛顿第二定律得:qE=ma
联立以上各式解得:x=
E0
B0


2mL
qE

答:(1)从狭缝S2射出的离子速度v0的大小为
E0
B0

(2)x与离子质量m之间的关系式为x=
E0
B0


2mL
qE
核心考点
试题【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】;主要考察你对静电现象等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图(甲)所示,一竖直放置的边长为L的正方形导线框,其内有垂直框面向外的均匀变化的磁场,磁场变化如图(乙)所示.导线框两端分别连平行板电容器的两极板M、N,M、N的长度和它们之间的距离都是d,两平行板所在平面与纸面垂直.
(1)一质子沿M、N两板正中央水平射入,恰好打在N板的中点处.已知质子的质量和电量分别为m、e,求M、N两板间的电压UMN和质子入射的初速度v0
(2)若在M、N间加一垂直纸面的匀强磁场B,质子以初速度v沿两极板的正中央入射时,恰好沿直线通过两板,求M、N间所加磁场B的大小和方向.
(3)若在M、N的右侧有一垂直M、N板的长接收板P,且在接收板与M、N间也存在(2)中所加的同样大小与方向的磁场B,则质子以直线通过M、N板之后恰好没有碰到P板.求M板右端到P板的距离.

魔方格
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如图所示,电源电动势为22V,内阻为2Ω,电阻R1=5Ω,R2=10Ω,R4=5Ω,R5=10Ω,A、B为一对水平放置的平行金属板,A、B的间距为10cm,今令一比荷为0.1C/kg的带正电的小微粒,水平射入两金属板间恰好做匀速直线运动,则R3为(g取10m/s2)(  )
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A.0ΩB.10ΩC.20ΩD.5Ω
让一股一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物(不计粒子间相互作用)经过同一加速电场由静止开始加速,然后在同一偏转电场偏转后(   )
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A.三者仍为一股
B.一价氢离子和一价氦离子为一股,二价氦离子为另一股
C.一价氦离子和二价氦离子为一股,一价氢离子为另一股
D.一价氢离子和二价氦离子为一股,一价氦离子为另一股
如图所示,带有等量异种电荷的两平行金属板A和B水平放置,板间匀强电场的场强大小为E,方向竖直向下,两板正中央均开有小孔,板长为L,板间距离为L/3,整个装置处于真空环境中,在A板小孔正上方、距小孔为L处的P点,由静止释放一个带正电的小球(可视为质点),小球进入AB两板间时加速度变为原来的2倍,设小球通过上、下孔时的速度分别为v1、v2.现改变两板的带电性质,使两板间场强方向与原来相反,但大小不变,同时在两板之间加上垂直纸面想里的水平匀强磁场,再次在P点由静止释放该小球,小球从A板小孔进入两板间后,不碰撞极板而能从两板间飞出.求:(重力加速度为g)
(1)v1与v2之比
(2)磁感应强度B的取值范围.魔方格
下面是一个示波管工作原理图,初速度为零的电子经电压为U1的电场加速后垂直进入偏转电场,两平行板间的距离为d,板长L1,偏转电压为U2.S为屏,与极板垂直,到极板的距离L2.已知电子电量e,电子质量m.不计电子所受的重力.
(1)电子进入偏转电场的速度v0是多少?
(2)电子离开偏转电场时的偏转量y1为多少?(用U1、U2、d、L1表示)
(3)电子到达屏S上时,它离O点的距离y是多少?(用U1、U2、d、L1、L2表示)魔方格