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从粒子源不断发射相同的带电粒子,初速可忽略不计,这些粒子经电场加速后,从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区域MNQP,如图所示,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,其中PQ的中点S开有小孔,外侧紧贴PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调节为U时,这些粒子刚好经过孔S 打在荧光屏上,不计粒子的重力和粒子间的相互作用。

(1)画出带电粒子在磁场中的运动轨迹并作出圆心的位置
(2)请说明粒子的电性求出粒子的比荷()。

(1)

(2)粒子带正电,

试题分析:(1)粒子在磁场中运动轨迹图所示,其中O为轨迹的圆心。(3分)

(2)由于粒子在磁场中顺时针转,根据左手定则可知,粒子带正电。(2分)
粒子在电场中加速,由动能定理有: ,即         (1分)
粒子进入磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力:,即         (1分)
又由轨迹图,在ΔOSP中有:,即        (2分)
联立以上结果,解得:。(1分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图甲所示,圆形导线框中磁场B1的大小随时间周期性变化,使平行金属板M、N间获得如图乙的周期性变化的电压。M、N中心的小孔P、Q的连线与金属板垂直,N板右侧匀强磁场(磁感应强度为B2)的区域足够大。绝缘档板C垂直N板放置,距小孔Q点的距离为h。现使置于P处的粒子源持续不断地沿PQ方向释放出质量为m、电量为q的带正电粒子(其重力、初速度、相互间作用力忽略不计)。

(1)在0~时间内,B1大小按的规律增大,此时M板电势比N板高,请判断此时B1的方向。试求,圆形导线框的面积S多大才能使M、N间电压大小为U?
(2)若其中某一带电粒子从Q孔射入磁场B2后打到C板上,测得其落点距N板距离为2h,则该粒子从Q孔射入磁场B2时的速度多大?
(3)若M、N两板间距d满足以下关系式:,则在什么时刻由P处释放的粒子恰能到达Q孔但不会从Q孔射入磁场?结果用周期T的函数表示。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,螺线管A、B两端加上恒定直流电压,沿着螺线管轴线方向有一电子射入,则该电子在螺线管内将做:

A.若A端接电源正极,电子做加速直线运动
B.若B端接电源正极,电子做加速直线运动
C.无论A、B两端极性如何,电子均做匀速直线运动
D.无论A、B两端极性如何,电子均做往复运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m,带正电量q的粒子,垂直磁场方向从A射入匀强磁场,磁感应强度为B,途经P点。已知AP连线与入射方向成角。如图所示,则离子从A到P经历的时间为:
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹.室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)?由此可知此粒子?  
A.一定带正电 B.一定带负电
C.从下向上穿过铅板D.?从上向下穿过铅板

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两个质子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入同一个匀强磁场中。设r1、r2为这两个质子的运动轨道半径,T1、T2是它们的运动周期,则(   )
A.r1≠r2,T1=T2B.r1≠r2,T1≠T2
C.r1=r2,T1=T2D.r1=r2,T1≠T2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲是质谱仪的工作原理示意图.图中的A容器中的正离子从狭缝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,该偏转磁场是以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,离子最终到达MN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
(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MN上的H点,则圆形区域中磁场的磁感应强度与B之比为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中,则不受磁场影响的物理量是
A.速度B.加速度C.速率D.动能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两个初速度大小相同的同种离子ab,从O点沿垂直磁场方向进人匀强磁场,最后打到屏P上。不计重力。下列说法正确的有
A.a、b均带正电B.a在磁场中飞行的时间比b的短
C.a在磁场中飞行的路程比b的短D.aP上的落点与O点的距离比b的近

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