子从容器A下方的狭缝S1飘入(初速度为零)电压为U的加速电场区,加速后再通过狭缝S2后再从狭缝S3垂直于磁场边界射入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,离子经偏转磁场后最终到达照相底片D上,不考虑离子间的相互作用。
(1)若离子的电荷量为q,它最终打在照相底片D上的位置到狭缝S2的距离为d,求粒子的质量m;
(2)若容器A中有大量如(1)中所述的离子,它们经过电场加速后由狭缝S3垂直进入磁场时,可认为速度大小相等,但速度方向并不都严格垂直于边界,其中偏离垂直于MN方向的最大偏角为θ,则照相底片D上得到的谱线的宽度为多少?
(3)若容器A中有电荷量相等的铜63和铜65两种离子,它们经电场加速后垂直于MN进入磁场中会发生分离,但实际工作时加速电压的大小会在范围内微小变化,为使这两种离子将来打在照相底片上的区域不发生交叠,应小于多少?(结果用百分数表示,保留两位有效数字);
高二物理解答题中等难度题
子从容器A下方的狭缝S1飘入(初速度为零)电压为U的加速电场区,加速后再通过狭缝S2后再从狭缝S3垂直于磁场边界射入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,离子经偏转磁场后最终到达照相底片D上,不考虑离子间的相互作用。
(1)若离子的电荷量为q,它最终打在照相底片D上的位置到狭缝S2的距离为d,求粒子的质量m;
(2)若容器A中有大量如(1)中所述的离子,它们经过电场加速后由狭缝S3垂直进入磁场时,可认为速度大小相等,但速度方向并不都严格垂直于边界,其中偏离垂直于MN方向的最大偏角为θ,则照相底片D上得到的谱线的宽度为多少?
(3)若容器A中有电荷量相等的铜63和铜65两种离子,它们经电场加速后垂直于MN进入磁场中会发生分离,但实际工作时加速电压的大小会在范围内微小变化,为使这两种离子将来打在照相底片上的区域不发生交叠,应小于多少?(结果用百分数表示,保留两位有效数字);
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
子从容器A下方的狭缝S1飘入(初速度为零)电压为U的加速电场区,加速后再通过狭缝S2后再从狭缝S3垂直于磁场边界射入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,离子经偏转磁场后最终到达照相底片D上,不考虑离子间的相互作用。
(1)若离子的电荷量为q,它最终打在照相底片D上的位置到狭缝S2的距离为d,求粒子的质量m;
(2)若容器A中有大量如(1)中所述的离子,它们经过电场加速后由狭缝S3垂直进入磁场时,可认为速度大小相等,但速度方向并不都严格垂直于边界,其中偏离垂直于MN方向的最大偏角为θ,则照相底片D上得到的谱线的宽度为多少?
(3)若容器A中有电荷量相等的铜63和铜65两种离子,它们经电场加速后垂直于MN进入磁场中会发生分离,但实际工作时加速电压的大小会在范围内微小变化,为使这两种离子将来打在照相底片上的区域不发生交叠,应小于多少?(结果用百分数表示,保留两位有效数字);
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如图甲是质谱仪的工作原理示意图.图中的A容器中的正离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计)加速后,再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场,该偏转磁场是以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,离子最终到达MN上的H点(图中未画出),测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计.试求:
(1)该粒子的比荷;
(2)若偏转磁场为半径为的圆形区域,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场,最终仍然到达MN上的H点,则圆形区域中磁场的磁感应强度B′与B之比为多少?
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如图甲是质谱仪的工作原理示意图.图中的A容器中的正离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计)加速后,再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场,该偏转磁场是以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,离子最终到达MN上的H点(图中未画出),测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计.试求:
(1)该粒子的比荷;
(2)若偏转磁场为半径为的圆形区域,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场,最终仍然到达MN上的H点,则圆形区域中磁场的磁感应强度B′与B之比为多少?
高二物理计算题简单题查看答案及解析
(13分)如图甲是质谱仪的工作原理示意图.图中的A容器中的正离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计)加速后,再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场,该偏转磁场是以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,离子最终到达MN上的H点(图中未画出),测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计。试求:
(1)该粒子的比荷
(2)若偏转磁场为半径为的圆形区域,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场,最终仍然到达MN上的H点,则圆形区域中磁场的磁感应强度与B 之比为多少?
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(14分)如图甲是质谱仪的工作原理示意图。图中的A容器中的正离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计)加速后,再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场,该偏转磁场是以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,离子最终到达MN上的H点(图中未画出),测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计。试求:
(1)该粒子的比荷
(2)若偏转磁场为半径为的圆形区域,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场,最终仍然到达MN上的H点,则磁感应强度与B的比为多少?
高二物理选择题简单题查看答案及解析
容器A中装有大量质量不同、电荷量均为 q 的带正电的 粒子,粒子从容器下方的小孔不断飘入加速电场初速度可视为零做直线运动通过小孔后,从两平行板中央垂直电场方向射入偏转电场。粒子通过平行板后垂直磁场方向进入 磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域,最后打在感光片上,如图所示。已 知加速场、间的加速电压为U,偏转电场极板长为L,两板间距也为 L,板间匀强电场强度 ,方向水平向左忽略板间外的电场。平行板 f 的下端与磁场边界 ab 相交为P,在边界PQ上固定放置感光片。测得从容器 A 中逸出的所有粒子均打在感光片P、Q之间,且Q距 P 的长度为3L,不考虑粒子所受重力与粒子间的相互作用,求:
粒子射入磁场时,其速度方向与边界ab间的夹角;
射到感光片Q处的粒子的质量;
粒子在磁场中运动的最长时间。
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容器A中装有大量的质量、电荷量不同但均带正电的粒子,粒子从容器下方的小孔S1不断飘入加速电场(初速度可视为零)做直线运动,通过小孔S2后从两平行板中央沿垂直电场方向射入偏转电场.粒子通过平行板后沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域,最后打在感光片上,如图所示.已知加速电场中S1、S2间的加速电压为U,偏转电场极板长为L,两板间距也为L,板间匀强电场强度E=,方向水平向左(忽略板间外的电场),平行板f的下端与磁场边界ab相交于点P,在边界ab上实线处固定放置感光片.测得从容器A中逸出的所有粒子均打在感光片P、Q之间,且Q距P的长度为3L,不考虑粒子所受重力与粒子间的相互作用,求:
(1)粒子射入磁场时,其速度方向与边界ab间的夹角;
(2)射到感光片Q处的粒子的比荷(电荷量q与质量m之比);
(3)粒子在磁场中运动的最短时间.
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容器A中装有大量的质量、电荷量不同但均带正电的粒子,粒子从容器下方的小孔S1不断飘入加速电场(初速度可视为零)做直线运动,通过小孔S2后从两平行板中央沿垂直电场方向射入偏转电场.粒子通过平行板后沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域,最后打在感光片上,如图所示.已知加速电场中S1、S2间的加速电压为U,偏转电场极板长为L,两板间距也为L,板间匀强电场强度E=,方向水平向左(忽略板间外的电场),平行板f的下端与磁场边界ab相交于点P,在边界ab上实线处固定放置感光片.测得从容器A中逸出的所有粒子均打在感光片P、Q之间,且Q距P的长度为3L,不考虑粒子所受重力与粒子间的相互作用,求:
(1)粒子射入磁场时,其速度方向与边界ab间的夹角;
(2)射到感光片Q处的粒子的比荷(电荷量q与质量m之比);
(3)粒子在磁场中运动的最短时间.
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如图是质谱仪的工作原理示意图。现有一束几种不同的正离子,经过加速电场加速后,垂直射入速度选择器(速度选择器内有相互正交的匀强电场E和匀强磁场B1),离子束保持原运动方向未发生偏转。接着进入另一匀强磁场B2,发现这些离子分成几束。忽略重力的影响,由此可得结论( )
A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内
B.这些离子通过狭缝P的速率都等于
C.这些离子的电量一定不相同
D.这些离子的比荷一定不相同
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