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如图所示,相距为d、带有小孔的平行板N1N2之间加有电压,它的下面是一个速度选择...

如图所示,相距为d、带有小孔的平行板N1N2之间加有电压,它的下面是一个速度选择器,速度选择器的小孔与平行板上的小孔正对,速度选择器中匀强磁场有磁感应强度大小为B1,匀强电场的电场强度大小为E;一个带电粒子在小孔O处由静止开始加速,进入速度选择器后没发生偏转,穿过小孔s后垂直进入电场场强大小为B2的匀强磁场,打在M1M2线上的P点,量出SP之间的距离为D.粒子重力不计.试求:
(1)粒子进入速度选择器时的速度v大小
(2)粒子的比荷q/m.

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(1)由题,带电粒子进入速度选择器没有发生偏转,洛伦兹力与电场力平衡,由平衡条件列式求速度v; (2)带电粒子进入匀强磁场B2中,受到洛伦兹力做匀速圆周运动,SP之间的距离D=2r,根据洛伦兹力充当向心力,根据牛顿第二定律求解比荷. 【解析】 (1)在速度选择器中,带电粒子所受的洛伦兹力与电场力平衡,则有:B1qv=qE     得 (2)带电粒子进入匀强磁场B2中,受到洛伦兹力做匀速圆周运动,由洛仑兹力提供向心力,则得    B2qv=m 由题意,D=2r 解得 答: (1)粒子进入速度选择器时的速度v大小是. (2)粒子的比荷是.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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