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如图所示为质谱仪的原理图,A为粒子加速器,电压为U1;B为速度选择器,磁场与电场...

如图所示为质谱仪的原理图,A为粒子加速器,电压为U1;B为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,板间距离为d;C为偏转分离器,磁感应强度为B2。今有一质量为m、电量为q的正离子经加速后,恰好通过速度选择器,进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动,不计重力。求:

⑴  粒子的速度v;

⑵  ⑵速度选择器的电压U2

⑶  ⑶粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

【解析】 ⑴粒子经加速电场U1加速,获得速度V,由动量定理得: qU1=mv2   解得v= ⑵在速度选择器中作匀速直线运动,电场力与洛仑兹力平衡得 Eq=qvB1即 U2=B1dv=B1d ⑶在B2中作圆周运动,洛仑兹力提供向心力, R=== 【解析】略
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考点分析:
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如图所示,匀强磁场中放置一与磁感线平行的薄铅板,一个带电粒子进入匀强磁场,以半径R1=20 cm做匀速圆周运动.第一次垂直穿过铅板后以半径R2=19 cm做匀速圆周运动,则带电粒子能够穿过铅板的次数是多少?(全过程粒子带电量不变,不计重力)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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两条相距为1m的水平金属导轨上放置一根导电棒ab,处于竖直方向的匀强磁场中,如图所示,导电棒的质量是1. 2kg,当棒中通入2安培的电流时(电流方向是从a到b),它可在导轨上向右匀速滑动,如电流增大到4A时,棒可获得0.5m/s2的加速度。求①磁场的方向?②磁场的磁感强度的大小和摩擦力大小?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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一个质量为m电荷量为q的带电粒子(重力不计)从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B=          ,射出点的坐标(            )。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,a、b、c、d四种离子,它们带等量同种电荷,质量为ma=mb<mc=md,以不等的速率va<vb=vc<vd进入速度选择器后,有两种离子从选择器中射出,进入磁感应强度为B2的磁场.由此可以判断射向D1的是_________离子.(不计重力)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用,此现象可通过以下实验证明:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)(4分)如图(a)所示,在重复奥斯特的电流磁效应实验时,为使实验方便效果明显,通电导线应_______.

A.平行于南北方向,位于小磁针上方

B.平行于东西方向,位于小磁针上方

C.平行于东南方向,位于小磁针下方

D.平行于西南方向,位于小磁针下方

此时从上向下看,小磁针的旋转方向是___________.(填顺时针或逆时针)

(2)(4分)如图(b)所示,是一个抽成真空的电子射线管,从阴极发射出来的电子束,在阴极和阳极间的高压作用下,轰击到长方形的荧光屏上激发出荧光,可以显示出电子束运动的径迹.实验表明,在没有外磁场时,电子束是沿直线前进的.如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间,荧光屏上显示的电子束运动径迹发生了弯曲,这表明:运动电荷受到了          力,图中a为____极(填阴或阳)

 

 

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