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如右图所示,一束粒子(不计重力,初速度可忽略)缓慢通过小孔O
1
进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O
2
射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ,其中磁场的方向如图所示,收集室的小孔O
3
与O
1
、O
2
在同一条水平线上。则 ( )
A.该装置可筛选出具有特定质量的粒子
B.该装置可筛选出具有特定电量的粒子
C.该装置可筛选出具有特定速度的粒子
D.该装置可筛选出具有特定动能的粒子
试题答案
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C
粒子要想无偏转的通过区域Ⅱ,进入收集室的小孔O
3
,需要满足qE=qvB,即粒子的速度v=E/B,C正确
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如图所示,一束电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°,则电子的质量是多少?穿过磁场的时间是多少?
如图所示,在
xOy
平面的第Ⅰ象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,在第Ⅳ象限内,有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为
B
。
P
点是
x
轴上的一点,横坐标为
x
0
。现在原点
O
处放置一粒子放射源,能沿
xOy
平面,以与
x
轴成45°角的恒定速度
v
0
向第一象限发射某种带正电的粒子。已知粒子第1次偏转后与
x
轴相交于
A
点,第
n
次偏转后恰好通过
P
点,不计粒子重力。求
(1)粒子的比荷
;
(2)粒子从
O
点运动到
P
点所经历的路程和时间。
(3)若全部撤去两个象限的磁场,代之以在
xOy
平面内加上与速度
v
0
垂直的匀强电场(图中没有画出),也能使粒子通过
P
点,求满足条件的电场的场强大小和方向。
粒子和氘核以相同的初动能自同一点垂直射入匀强磁场,在磁场中
粒子和氘核运动半径之比为
,周期之比为
。
质子(
p
)即
和
粒子氦核
4
2
He以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道半径分别为
和
,周期分别为
和
,则下列选项正确的是( )。
A.
B.
C.
D.
如图所示.离子源从小孔发射出带电量为e的正离子(初速可忽略),在加速电压U的作用下,沿MO方向进入匀强磁场中,磁场限制在以O为圆心,半径为r的区域内,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,离子从N点射出,已知
(不计重力),则正离子质量为多少?正离子通过磁场所需的时间为多少?
如图所示,一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中,现给滑环施以一个水平向右的瞬时冲量,使其由静止开始运动,则滑环在杆上的运动情况不可能是( )
A.始终做匀速运动
B.始终做减速运动,最后静止于杆上
C.先做加速运动,最后做匀速运动
D.先做减速运动,最后做匀速运动
(13分)用磁场可以约束带电离子的轨迹,如图所示,宽
d=
2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大,磁感应强度方向垂直纸面向里,
B
=1T。现有一束带正电的粒子从
O
点以
v
=2×10
6
m/s的速度沿纸面垂直边界进入磁场。粒子的电荷量
q
=1.6×10
-19C
,质量
m
=3.2×10
-27kg
。求:
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径
r
和运动时间
t
是多大?
(2)粒子保持原有速度,又不从磁场上边界射出,则磁感应强度最小为多大?
如图所示的四幅图中,正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力
F
方向的是
关 闭
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