如圖所示,一個質量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C的帶電粒子,從靜止開始經U1=100V電壓加速后,沿著水平方向進入右側的速度選擇器。金屬板的上極板帶正電,下極板帶負電,兩板間電壓U2=100V,兩板間距d=50cm,板間存在垂直紙面向里的勻強磁場。該粒子通過速度選擇器后,從y軸上的P點垂直y軸進入直角坐標系的第一象限,在第一象限有垂直于紙面向外的勻強磁場,第四象限(含邊界)有垂直于紙面向里的勻強磁場,兩磁場的磁感應強度大小相等,O、P之間的距離為L=(10+53)cm,粒子恰好不從y軸射出磁場,不計粒子重力。求:
(1)粒子進入速度選擇器時速度v的大小;
(2)速度選擇器內勻強磁場B1的大小;
(3)直角坐標系中勻強磁場B2的大小;
(4)粒子從P點射出后第四次經過x軸時的位置坐標。
L
=
(
10
+
5
3
)
cm
【答案】(1)粒子進入速度選擇器時速度v的大小為1×104m/s;
(2)速度選擇器內勻強磁場B1的大小為0.02T;
(3)直角坐標系中勻強磁場B2的大小為0.2T;
(4)粒子從P點射出后第四次經過x軸時的位置坐標為(0.35m,0)。
(2)速度選擇器內勻強磁場B1的大小為0.02T;
(3)直角坐標系中勻強磁場B2的大小為0.2T;
(4)粒子從P點射出后第四次經過x軸時的位置坐標為(0.35m,0)。
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:57引用:1難度:0.5
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1.如圖,速度選擇器兩極板間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場,一電荷量為+q的粒子以水平速度v0從左側射入,恰能沿直線飛出速度選擇器,不計粒子重力和空氣阻力。下列說法正確的是( )
A.若僅將粒子改為從右側射入,粒子仍將沿直線飛出 B.若僅將粒子改為從右側射入,粒子不能沿直線飛出 C.若僅將電荷量改為-q,粒子不能沿直線飛出 D.若僅將電荷量改為+2q,粒子不能沿直線飛出 發布:2024/11/19 3:0:1組卷:179引用:2難度:0.5 -
2.如圖所示的速度選擇器兩板間有互相垂直的勻強電場和磁場,電荷量為+q的帶電粒子,以水平速度v0從左側射入,恰能沿直線飛出速度選擇器,不計粒子重力和空氣阻力,在其他條件不變的情況下( )
A.若僅改為電荷量-q的粒子,將仍沿直線飛出 B.若僅將電荷量變為+2q,則不能沿直線飛出 C.若僅將該粒子改為從右側射入,仍沿直線飛出 D.若僅將磁場方向反向,仍沿直線飛出 發布:2024/11/21 14:30:2組卷:217引用:4難度:0.7 -
3.某一具有速度選擇器的質譜儀原理如圖所示,A為粒子加速器,加速電壓為U1;B為速度選擇器,磁場與電場正交,磁感應強度為B1,兩板間距離為d;C為偏轉分離器,磁感應強度為B2。今有一質量為m,電荷量為e的正粒子(不計重力),經加速后,該粒子恰能通過速度選擇器,粒子進入分離器后做勻速圓周運動。求:
(1)粒子的速度v為多少?
(2)速度選擇器兩板間電壓U2為多少?
(3)粒子在B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R為多大?發布:2024/12/2 1:30:1組卷:1548引用:19難度:0.6