题目内容

(15分)

如图所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为的偏转电场，最后打在照相底片上。已知同位素离子的电荷量为(＞0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为的匀强电场和磁感应强度大小为的匀强磁场，照相底片与狭缝S1、S2的连线平行且距离为，忽略重力的影响。

(1)求从狭缝S2射出的离子速度的大小；

(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度方向飞行的距离为，求出与离子质量之间的关系式(用、、、、、L表示)。

 

（1）              

(2)   

解析:（1）能从速度选择器射出的离子满足

                               ①

所以                                                 ②

(2)离子进入匀强偏转电场E后做类平抛运动，则

                                               ③

                                            ④

由牛顿第二定律得                                   ⑤

由②③④⑤解得    

 

练习册系列答案
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在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别是如图所示的a、b，由图15-2-4可以判定(　　)

图15-2-4

A.该核发生的是α衰变

B.该核发生的是β衰变

C.磁场方向一定垂直纸面向里

D.磁场方向向里还是向外无法判定

15分）如图所示，一根长为0.1m的通电导线静止在光滑的斜面上，斜面放在一个方向竖直向下的匀强磁场中，导线质量为0.6kg，电流为1A，斜面倾角为。求：

（1）磁感强度B的大小。
（2）导体棒对斜面的的压力

(15分）如图所示，正三角形ABC内有B=0.1T的匀强磁场，方向垂直纸面向外，在BC边右侧有平行于BC足够长的挡板EF，已知B点到挡板的水平距离BD=0.5m。某一质量m=4×10-10kg，电荷量q=1×10-4C的粒子，以速度：v0=1×104m/s自A点沿磁场中的AB边射入，恰可从BC边水平射出打到挡板上。不计粒子重力。

(1)求粒子从BC边射出时，射出点距C点的距离和粒子在磁场中运动的时间。

(2）如果在BC至EF区域加上竖直向下的匀强电场，使粒子仍能打到挡板上，求所加电场电场强度的最大值。

 

 

15分）如图所示，一根长为0.1m的通电导线静止在光滑的斜面上，斜面放在一个方向竖直向下的匀强磁场中，导线质量为0.6kg，电流为1A，斜面倾角为。求：

（1）磁感强度B的大小。

（2）导体棒对斜面的的压力

 

（15 分）如图所示，在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电的细线的一端连接着一个质量为m的带电小球，另一端固定在O点，把小球拉起至细线与场强平行，然后无初速度释放，小球摆动到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ，求小球经过最低点时细线对小球的拉力。

 

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