题目内容

如图6-3-13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、电荷量为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，求：

图6-3-13

(1)粒子的速度v；

(2)速度选择器的电压U2；

(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R.

解析：(1)粒子经加速电场U1加速，获得速度v，由动能定理得：qU1=mv2解得v=.

(2)在速度选择器中做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡得Eq=qvB1即=qvB1

U2=B1dv=B1d.

(3)在B2中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，R==.

练习册系列答案
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如图6-3-13所示为一种测定风作用力的仪器的原理图。P为金属球，悬挂在一细长金属丝下面，O是悬挂点，R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与细金属丝始终保持良好接触，无风时细金属丝与电阻在C点接触，此时电路中电流为I0，有风时金属丝将偏转一角度，角θ与风力大小有关。已知风力方向水平向左，OC=h,CD=L，球质量为m，电阻丝单位长度的阻值为k，电源内阻和金属丝电阻均不计，金属丝偏转θ角时，电流表的示数为I′，此时风力大小为F，试写出：?

图6-3-13

（1）风力大小F与θ的关系式；?

（2）风力大小F与电流表示数I′的关系式。
如图6-3-13所示，在x轴上方有匀强磁场（磁感应强度为B），一个质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v0从坐标原点O射入磁场，v0与x轴的负方向夹角为θ，不计重力，求粒子在磁场中飞行的时间和飞出磁场时的坐标.（磁场垂直纸面，不考虑粒子的重力）

图6-3-13
光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内,圆轨道半径为R,半径OA处于水平方向,OB处于竖直方向,∠BOC=60°,如图6-3-13所示.一个小物块质量为m,从A处由静止开始滑下,沿圆弧轨道运动,从C点飞出.求:

图6-3-13

(1)小物块通过B点时的速度大小.

(2)小物块经过B点时对轨道的压力的大小和方向.

(3)小物块从C点飞出时的速度大小和方向.

一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，设物在抛出点的重力势能为零，那么如图6-3-13所示，表示物体的动能随高度h变化的图像①、物体的重力势能随速度v变化的图像②、物体的机械能E随高度h变化的图像③、物体的动能随速度v的变化图像④，可能正确的是（    ）

A.①②③        B.①②③④         C.②③④        D.①③④

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