题目内容
一质量为m、电荷量为q的带正电离子,从图示质谱仪的容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的匀强电场,被加速后经孔S2、S3垂直于磁场方向(磁场方向垂直于纸面)进入磁感应强度为B的匀强磁场.在磁场中离子沿虚线所示轨迹运动,最后打在照相底片上的D处.(1)请分别指出匀强电场和匀强磁场的方向;
(2)求出离子经孔S3进入磁场时的速率;
(3)求出D位置到孔S3的距离.
解:(1)电场方向竖直向下,磁场方向垂直纸面向外
(2)离子在电场中被加速,设离子到达孔S3时的速率为v
由动能定理有qU=mv2
解得v=
(3)离子在磁场中做匀速圆周运动,设轨道半径为R
由牛顿定律有qvB=
解得R=
所以DS3=2R=
练习册系列答案
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如图所示,足够大的绝缘水平面上有一质量为m、电荷量为-q的小物块(视为质点),从A点以初速度v0水平向右运动,物块与水平面间的动摩擦因数为μ.在距离A点L处有一宽度为L的匀强电场区,电场强度方向水平向右,已知重力加速度为g,场强大小为E=
.则下列说法正确的是( )
2μmg |
q |
A、适当选取初速度v0,小物块有可能静止在电场区内 | ||
B、无论怎样选择初速度v0,小物块都不可能静止在电场区内 | ||
C、要使小物块穿过电场区域,初速度v0的大小应大于2
| ||
D、若小物块能穿过电场区域,小物块在穿过电场区的过程中,机械能减少3μmgL |