小明同學(xué)受質(zhì)譜儀工作原理的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了測(cè)量粒子比荷的裝置。如圖甲所示，a、b為兩豎直平行金屬板，兩板電壓為U，同一水平線上有兩個(gè)小孔，帶正電的粒子從a板小孔飄入（不計(jì)初速度），經(jīng)板間電場(chǎng)加速后，從b板孔中射出，進(jìn)入右邊勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向平行金屬板水平向里，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打到豎直熒光屏c上的標(biāo)尺上，標(biāo)尺零刻度與兩孔在同一水平線上，熒光屏到b板距離為L(zhǎng)，某次粒子打到標(biāo)尺上的示數(shù)為y1。
（1）已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求粒子的比荷qm；
（2）小光同學(xué)也提出了一種方案，并畫(huà)出了如圖乙所示的示意圖。撤去磁場(chǎng)，在BC間加一豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，使粒子只在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，仍使帶正電的粒子從a板小孔飄入，這次粒子打到標(biāo)尺上的示數(shù)為y2，求出粒子的比荷qm。請(qǐng)你判斷這一方案是否可行？并說(shuō)明相應(yīng)的理由。
q
m
q
m
【答案】（1）已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子的比荷為；
（2）不可行，見(jiàn)解析。
8
U
y
2
1
B
2
（
L
2
+
y
2
1
）
2
（2）不可行，見(jiàn)解析。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/7/12 8:0:9組卷：8引用：2難度：0.6
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1．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng)，從b點(diǎn)折射出來(lái)，若α=60°，則帶電粒子射入磁場(chǎng)的速度大小為（ ）發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
2．如圖所示，三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點(diǎn)。現(xiàn)在DB段上向磁場(chǎng)內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子（不考慮粒子間的相互作用和粒子重力），若從D點(diǎn)射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場(chǎng)，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長(zhǎng)度為（ ）發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：303引用：1難度：0.5 -
3．如圖1所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y軸上。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現(xiàn)在0～3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子，在t0時(shí)刻射入磁場(chǎng)時(shí)，恰好不會(huì)從磁場(chǎng)邊界射出磁場(chǎng)區(qū)域且圓心在x軸上，上述l、m、q、t0為已知量，U0=
，不考慮P、Q兩板電壓的變化對(duì)磁場(chǎng)的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場(chǎng)區(qū)域的面積；
（3）t=t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：89引用：2難度：0.7
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