摘要：(1)设铜离子的电量为e,以速度v进入小孔S后,受到的力有电场力F1=eE,方向向下,洛仑兹力F2=evB,方向向上,重力可忽略不计,只有当F1=F2时,铜离子才能匀速无偏折地穿出小孔S＇.因此,从小孔S＇穿出的铜离子必须满足的条件是: eE=evB (1) (2)铜离子进入磁场B＇后,受到洛仑兹力F=evB＇,重力仍可忽略不计.F跟v垂直并为一恒量,因此铜离子在磁场B＇内将作匀速圆周运动,F就是这种圆周运动的向心力,设铜63离子和铜65离子运动轨迹的半径分别为R1和R2,那么, 两式可得: 由两式可得: 代入数值进行计算, 评分说明:全题12分.4分. (1)中,能正确写出F1和F2的表达式并指明方向的,各给1分.未说明重力可忽略不计的不扣分;能进一步指出只有当F1跟F2平衡时,铜离子才能穿出S＇,并列出(1)式的,再给2分;没有任何说明直接列出(1)式的,只给2分. (2)中,只写出F的表达式并指出F跟v垂直的,给1分;进一步说明F就是向心力的,再给1分;进一步列出两式的,再各给1分,没有任何说明直接列出两式的,给3分. 两式的,各给1分;单纯数字计算错误的,扣1分;答案中未写单位或单位错误的,扣1分.
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磁流体发电机示意图如图所示，a、b两金属板相距为d，板间有磁感应强度为B的匀强磁场，一束截面积为S，速度为v的等离子体自左向右穿过两板后速度大小仍为v，截面积仍为S，只是等离子体压强减小了．设两板之间单位体积内等离子的数目为n，每个离子的电量为q，板间部分的等离子体等效内阻为r，外电路电阻为R．求：
（1）等离子体进出磁场前后的压强差△P；
（2）若等离子体在板间受到摩擦阻力f，压强差△P′又为多少；
（3）若R阻值可以改变，试讨论R中电流的变化情况，求出其最大值Im，并在图中坐标上定性画出I随R变化的图线．
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（1）等离子体进出磁场前后的压强差△P；
（2）若等离子体在板间受到摩擦阻力f，压强差△P′又为多少；
（3）若R阻值可以改变，试讨论R中电流的变化情况，求出其最大值Im，并在图中坐标上定性画出I随R变化的图线．
质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示．离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U)加速，然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动，最后到达记录它的照相底片P上．设离子在P上的位置与入口处S1之间的距离为x。
(1)求该离子的荷质比
．
(2)若离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1> m2)，它们分别到达照相底片上的P1、P2位置(图中末画出)，求P1、P2间的距离△x。
(3)若第(2)小题中两同位素离子同时进入加速电场，求它们到达照相底片上的时间差△t(磁场边界与靠近磁场边界的极板间的距离忽略不计)．
如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（ ）
某平面上有一半径为R的圆形区域，区域内、外均有垂直于该平面的匀强磁场，圆外磁场范围足够大，已知两部分磁场方向相反，方向如图所示，磁感应强度都为B，现在圆形区域的边界上的A点有一个电量为q，质量为m的带正离子沿半径方向射入圆内磁场．求：