练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    甲图是质谱仪的工作原理示意图．设法使某有机化合物的气态分子导入图中的A容器，使它受到电子束轰击，失去一个电子成为正一价的离子．离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速度不计），加速后再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B．离子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点（图中未画出），测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计，试求：

    （1）该粒子的比荷（q/m）
    （2）若偏转磁场为半径为
    		3
    3
    d    的圆形区域，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变．仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场，最终仍然到达照相底片上的H点，则磁感应强度
    B′
    B
    的比值为多少？
    分析：（1）根据动能定理，与几何关系相结合，并由牛顿第二定律，根据洛伦兹力提供向心力，从而即可求解；
    （2）根据几何关系，确定运动轨迹半径，再由牛顿第二定律可求得磁感应强度的比值．
    解答：解：（1）根据动能定理，则有：qU=
    1
    2
    mv2           
    由几何关系可得：R=
    d
    2
             
    根据洛伦兹力提供向心力，则有：qvB=
    mv2
    R

    解得：
    q
    m
    =
    8U
    B2d2
       
    （2）轨迹如图，设∠GOH=θ，带电粒子在磁场中运动半径为R′．
    则tanθ=
    .
    GH
    .
    GO
    =
    d
    		3
    3
    d
    =
    		3
     
    即   θ=600
    则HO′=2O′P，
    即d-R′=2R′
    得：R′=
    d
    3

    因为其它条件不变，
    由牛顿第二定律：qvB′=
    mv2
    R′
            
      且qvB=
    mv2
    R

    联立以上两式，得：
    B′
    B
    =
    3
    2
          
    答：（1）该粒子的比荷
    8U
    B2d2
    ；
    （2）若偏转磁场为半径为
    		3
    3
    d    的圆形区域，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变．仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场，最终仍然到达照相底片上的H点，则磁感应强度
    B′
    B
    的比值为
    3
    2
    ．
    点评：考查动能定理、牛顿第二定律、洛伦兹力公式等规律的应用，并学会与几何关系相综合解题，掌握解题的技巧，形成解题的能力．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：浙江省温州市2010届高三十校联考第一次模拟考试物理试题 题型：038

    甲图是质谱仪的工作原理示意图．设法使某有机化合物的气态分子导入图中的A容器，使它受到电子束轰击，失去一个电子成为正一价的离子．离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计)，加速后再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B．离子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点(图中未画出)，测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计，试求：

    (1)该粒子的比荷(q/m)

    (2)若偏转磁场为半径为的圆形区域，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变．仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场，最终仍然到达照相底片上的H点，则磁感应强度的比值为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    甲图是质谱仪的工作原理示意图．设法使某有机化合物的气态分子导入图中的A容器，使它受到电子束轰击，失去一个电子成为正一价的离子．离子从狭缝以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速度不计），加速后再通过狭缝从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B．离子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点（图中未画出），测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计，试求：

    （1）该粒子的比荷（q/m）

    （2）若偏转磁场为半径为的圆形区域，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变．仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场，最终仍然到达照相底片上的H点，则磁感应强度的比值为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （18分）甲图是质谱仪的工作原理示意图．设法使某有机化合物的气态分子导入图中的A容器，使它受到电子束轰击，失去一个电子成为正一价的离子．离子从狭缝以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速度不计），加速后再通过狭缝从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B．离子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点（图中未画出），测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计，试求：

    （1）该粒子的比荷（q/m）

    （2）若偏转磁场为半径为的圆形区域，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变．仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场，最终仍然到达照相底片上的H点，则磁感应强度的比值为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2009年广东省深圳中学高考物理模拟试卷（15）（解析版） 题型：解答题

    甲图是质谱仪的工作原理示意图．设法使某有机化合物的气态分子导入图中的A容器，使它受到电子束轰击，失去一个电子成为正一价的离子．离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速度不计），加速后再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B．离子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点（图中未画出），测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计，试求：

    （1）该粒子的比荷（q/m）
    （2）若偏转磁场为半径为的圆形区域，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变．仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场，最终仍然到达照相底片上的H点，则磁感应强度的比值为多少？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案