如圖所示為一種質(zhì)譜儀的簡化原理圖。位于第Ⅱ象限的靜電分析器，其通道為以O(shè)為圓心的四分之一圓弧，內(nèi)有方向指向坐標(biāo)原點(diǎn)O的均勻輻向電場，圓心為O，半徑為R=0.6m的虛線MN為通道的中心線，中心線處的電場強(qiáng)度大小為E1。位于第I象限的擋板OP與x軸夾角為θ=45°，擋板OP與y軸之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E2。比荷是qm=1×108C/kg的離子（重力不計(jì)）從離子源飄出，經(jīng)過電壓為U=5×103V的加速電場加速后，以速度v0進(jìn)入靜電分析器，沿中心線MN做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從N點(diǎn)垂直y軸射出后進(jìn)入電場E2中，最后恰好垂直打在擋板OP上，不計(jì)離子重力和離子間相互作用，求：
（1）v0的大小；
（2）電場強(qiáng)度E1的大小；
（3）電場強(qiáng)度E2的大小。
q
m
=
1
×
1
0
8
【答案】（1）v0的大小為1×106m/s；
（2）電場強(qiáng)度E1的大小為；
（3）電場強(qiáng)度E2的大小為2.5×104N/C。
（2）電場強(qiáng)度E1的大小為
5
3
×
1
0
4
N
/
C
（3）電場強(qiáng)度E2的大小為2.5×104N/C。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/10/16 13:0:2組卷：110引用：4難度：0.5
相似題
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1．如圖所示為某質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理圖。現(xiàn)讓質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為零的粒子，經(jīng)加速電壓為U的加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器的平行金屬板之間有相互正交的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場（圖中均未畫出）。該粒子恰能沿直線通過，并從平板S上的狹縫P進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場中，在磁場中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，最終打在照相底片上的A點(diǎn)。底片厚度可忽略不計(jì)，且與平板S重合。空氣阻力、粒子所受的重力均忽略不計(jì)。求：
（1）帶電粒子進(jìn)入速度選擇器時(shí)的速率v0；
（2）速度選擇器中勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小E；
（3）照相底片上A點(diǎn)與狹縫P之間的距離L。發(fā)布：2024/12/29 16:0:1組卷：277引用：3難度：0.4 -
2．如圖所示，一個(gè)粒子源S發(fā)射出速度不同的各種粒子，經(jīng)過PQ兩板間的速度選擇器后僅有甲、乙、丙、丁四種粒子沿平行于紙面的水平直線穿過擋板MN上的小孔O，在MN下方分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，四種粒子的軌跡如圖所示，則下面說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/11 8:0:12組卷：61引用：2難度：0.5 -
3．如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，電荷量相同的帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E．平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2．平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場．下列表述正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/29 17:30:1組卷：183引用：7難度：0.7
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