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.
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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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| 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 |