p{font-size:10.5pt;line-height:150%;margin:0;padding:0;}td{font-size:10.5pt;}有人设想用图所示的装置来选择密度相同.大小不同的球状纳米粒子.粒子在电离室中电离后带正电.电量与其表面积成正比.电离后.粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域Ⅰ.再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场.磁� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（08年重点中学一模）(14分)有人设想用图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中电离后带正电，电量与其表面积成正比。电离后，粒子缓慢通过小孔O₁进入极板间电压为U的水平加速电场区域Ⅰ，再通过小孔O₂射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向如图。收集室的小孔O₃与O₁、O₂在同一条水平线上。已知半径为r₀的粒子，其质量为m₀、电量为q₀，刚好能沿O₁O₃直线射入收集室。(不计纳米粒子重力，）

(1)试求图中区域Ⅱ的电场强度？

(2)试求半径为r的粒子通过O₂时的速率？

(3)讨论半径r≠r₀的粒子刚进入区域Ⅱ时向哪个极板偏转？

解析：

(1)设半径为r₀的粒子加速后的速度为v₀，则

(2分)

设区域Ⅱ内电场强度为E,则

(2分)

电场强度方向竖直向上 (1分)

(2)设半径为r的粒子的质量为m、带电量为q、被加速后的速度为v,则

(2分)

由　得 (3分)

(3)半径为r的粒子，在刚进入区域Ⅱ时受到合力为

(2分)

由上问可知，当

r＞r₀时，v＜v₀,F_合＞0，粒子会向上极板偏转

r＜r₀时，v＞v₀,F_合＜0，粒子会向下极板偏转 (2分)

练习册系列答案

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