(15分)从粒子源不断发射相同的带电粒子,初速可忽略不计,这些粒子经电场加速后,从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区域MNQP,如图所示,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,其中PQ的中点S开有小孔,外侧紧贴PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调节为U时,这些粒子刚好经过孔S 打在荧光屏上,不计粒子的重力和粒子间的相互作用。请说明粒子的电性并求出粒子的比荷()。
高二物理计算题中等难度题
(15分)从粒子源不断发射相同的带电粒子,初速可忽略不计,这些粒子经电场加速后,从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区域MNQP,如图所示,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,其中PQ的中点S开有小孔,外侧紧贴PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调节为U时,这些粒子刚好经过孔S 打在荧光屏上,不计粒子的重力和粒子间的相互作用。请说明粒子的电性并求出粒子的比荷()。
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从粒子源不断发射相同的带电粒子,初速可忽略不计,这些粒子经电场加速后,从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区域MNQP,如图所示,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,其中PQ的中点S开有小孔,外侧紧贴PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调节为U时,这些粒子刚好经过孔S 打在荧光屏上,不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)画出带电粒子在磁场中的运动轨迹并作出圆心的位置
(2)请说明粒子的电性求出粒子的比荷()。
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从粒子源不断发射相同的带电粒子,初速度可忽略不计,这些粒子经电场加速后,从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区域MNQP,如图7所示,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,其中PQ的中点S开有小孔,外侧紧贴PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调节为U时,这些粒子刚好经过孔S打在荧光屏上,不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)请说明粒子的电性
(2)求出粒子的比荷。
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从粒子源不断发射相同的带电粒子,初速度可忽略不计,这些粒子经电场加速后,从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区域MNQP,如图7所示,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,其中PQ的中点S开有小孔,外侧紧贴PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调节为U时,这些粒子刚好经过孔S打在荧光屏上,不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)请说明粒子的电性
(2)求出粒子的比荷。
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如图所示,O为粒子发射源,能持续不断发射带电量为+q、质量为m的粒子,粒子初速度不计,经加速电场加速后,进入AB平行金属板间。已知加速电场电压为U0,A、B板长为L1间距为d。在两板间加上一个周期T=L1的交变电压,A板的电势φA=0,B板的电势φB.随时间的变化规律如图所示,粒子穿过AB平行板打在离其距离为L2的荧光屏上。设带电粒子重力的影响可忽略,所有粒子都能打在荧光屏上,求:
(1)若粒子t=0时刻进入AB金属板间,经多少时间穿过金属板;
(2)若粒子t=0时刻进入AB金属板间,打在荧光屏P点,求OP的大小
(3)求荧光屏上有粒子撞击的区域的长度.
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几种混合带电粒子(重力不计),初速为零,它们从同一位置经一电场加速后,又都垂直场方向进入另一相同的匀强电场,设粒子刚出偏转电场时就打在荧光屏上.且在荧光屏上只有一个光点,则到达荧光屏的各种粒子 ( )
A.电量一定相等
B.荷质比一定相等
C.质量一定相等
D.质量、电量都可能不等
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质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的基本原理如图22所示.离子源S产生质量为m、带电荷量为q的正离子,设离子产生时初速很小,可忽略不计.离子经匀强电场加速后从缝隙S1垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场,然后沿圆弧经过半个圆周的运动到达照相底片上的位置P而被记录下来.已知加速电场两平行板间的距离为d,两板间有场强为E的匀强电场,并测得位置P与缝隙S1处的距离为y.试导出离子质量m与y值之间的函数关系.
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如图所示,一个质量为,电荷量的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经加速电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,金属板长,两板间距,微粒射出偏转电场时的偏转角为30°,并接着进入一个方向垂直纸面向里的匀强磁场区域.若加速电场的电压(未知)由一面积为的单匝圆形金属线圈,线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为的磁场产生.求:
()两金属板间的电压的大小.
()若该匀强磁场的宽度为,为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度至少多大.
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如图所示,热电子由阴极飞出时的初速忽略不计,电子发射装置的加速电压恒为U0,加速后电子从电容器两极板正中间沿平行板面的方向射入偏转电场。已知电容器板长和两板间距离均为L=10 cm,下极板接地。电容器右端到荧光屏的距离也是L=10 cm.在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如甲图。(每个电子穿过平行板的时间极短,可以认为电压是不变的)
求:(1)在t=0.06 s时刻,电子离开偏转电场的侧移距离y.
(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长?
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