题目内容

如图，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B束，下列说法中正确的是

A．组成A、B束的离子都带正电
B．组成A、B束的离子质量一定不同
C．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
D．A束离子的比荷（）大于B束离子的比荷
AD
在偏转磁场中，AB受洛伦兹力均向左，由左手定则知，粒子均带正电，A对。经过速度选择器，两束粒子速度相同，在偏转磁场中,B半径大，小，D对。A、B束的离子质量可能不同可能相同，B错。在速度选择器中，电场力向右，洛伦兹力向左，据左手定则知磁场方向垂直纸面向里，C错。
练习册系列答案
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一质量为m=2.0×10-7kg的带电液滴，在一匀强电场空间做匀速直线运动，该液滴的电性为负，其电荷量为5.0×1012个电子所带的电荷量，由此可知空间电场强度的大小为______N/C，方向______（g取10N/Kg，不计空气阻力）．
关于磁感线的说法不正确的是：（     ）
A．磁感线可以用来表示磁场的强弱和磁场的方向
B．磁感线是闭合曲线
C．磁感线从条形磁铁的N极出发，终止于S极
D．磁通量表示穿过垂直于磁场中某个面的磁感线的条数
MN是匀强磁场中的一块绝缘薄板，带电粒子（不计重力）在磁场中运动并穿过金属板，运动轨迹如图所示,则    （  ）
A．粒子带负电B．粒子运动方向是abcde
C．粒子运动方向是edcbaD．粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长
如图所示，电容器两极板相距d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，一束电荷量相同的带正电的粒子从图示方向射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2匀强磁场，结果分别打在a、b两点，两点间距为△R。粒子所带电量为q，且不计粒子所受重力。求：
（1）粒子进入B2磁场时的速度；
（2）打在a、b两点的粒子的质量之差△m是多大？
如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,宽度为d,边界为CD和EF。一个电子从CD边界外侧以速率v0垂直匀强磁场射入,入射方向与CD边界间夹角为θ.已知电子的质量为m,电荷量为e,为使电子能从磁场的另一侧EF射出,则电子的速率v0至少为_______________。电子在磁场内运动的周期为____________。
用绝缘细线悬挂一个质量为m、带电为+q的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁场中，由于磁场的运动，小球静止在如图所示位置，这时悬线与竖直方向夹角为α，并被拉紧.则磁场的运动速度和方向是(   )
A．，水平向右B．,水平向左
C．，竖直向上D．,竖直向下
如图甲所示，带正电荷的粒子以水平速度v0沿OO′的方向从O点连续射入电场中（OO′为平行金属板M、N间的中线）。M、N板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压uMN，两板间电场可看做是均匀的，且两板外无电场。紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B，分界线为CD，S为屏幕。金属板间距为d、长度为l，磁场B的宽度为d。已知B＝5×10—3T，l＝d＝0.2m，每个粒子的初速度v0＝1.0×105m/s比荷，重力及粒子间相互作用忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的。求：
（1）带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径。
（2）带电粒子射出电场时的最大速度。
（3）带电粒子打在屏幕上的区域宽度。
（附加题）（10分）
自由电子激光器原理如图，自由电子经电场加速后，从正中央射入上下排列着许多磁铁的磁场区域，相邻两磁铁相互紧靠且极性相反．电子在磁场力作用下 “扭动”着前进，每“扭动”一次就会发出一个光子（不计电子发出光子后能量损失），两端的反射镜使光子来回反射，最后从透光的一端发射出激光．

（1）若激光器发射激光的功率为P＝6.63×109W，频率为ν＝1016Hz，试求该激光器每秒发出的光子数（普朗克常量h=6.63×10-34J?s）；
（2）若加速电压U=1.8×104V，电子质量m=9.0×10-31kg，电子电量e=1.6×10-19C，每对磁极间的磁场可看作是匀强磁场，磁感应强度B=9.0×10­-4T，每个磁极左右宽l1=0.30m，垂直纸面方向长l2=1.0m．当电子从正中央垂直磁场方向射入时，电子可通过几对磁极？

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