分析 粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律求出粒子的轨道半径,然后求出半径之比.
解答 解:(1)经由同一个速度选择器后,粒子的速度相同,
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,
即:$qvB=m\frac{v^2}{R}$,解得:$R=\frac{mv}{qB}$,则:$R∝\frac{m}{q}$
由题可得:RH:R氦:Rα=$\frac{{m}_{H}}{{q}_{H}}$:$\frac{{m}_{氦}}{{q}_{氦}}$:$\frac{{m}_{α}}{{q}_{α}}$=$\frac{1}{1}$:$\frac{3}{1}$:$\frac{4}{2}$=1:3:2;
(2)经电场加速后,由动能定理得:$qU=\frac{1}{2}m{v^2}$,解得:$v=\sqrt{\frac{2qU}{m}}$,
由牛顿第二定律得:$qvB=m\frac{v^2}{R}$,
解得:$R=\frac{mv}{qB}=\frac{m}{qB}\sqrt{\frac{2qU}{m}}=\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2mU}{q}}$,
则:$R∝\sqrt{\frac{m}{q}}$,
RH:R氦:Rα=$\sqrt{\frac{{m}_{H}}{{q}_{H}}}$:$\sqrt{\frac{{m}_{氦}}{{q}_{氦}}}$:$\sqrt{\frac{{m}_{α}}{{q}_{α}}}$=$\sqrt{\frac{1}{1}}$:$\sqrt{\frac{3}{1}}$:$\sqrt{\frac{4}{2}}$=1:$\sqrt{3}$:$\sqrt{2}$;
答:(1)它们经过同一个速度选择器后沿同一直线进入磁场,半径之比为:1:3:2;
(2)它们由静止开始经过相同的加速电场加速后进入磁场,半径之比为:1:$\sqrt{3}$:$\sqrt{2}$.
点评 本题考查了求粒子的轨道半径之比,应用动能定理、牛顿第二定律即可正确解题.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | R0 | B. | R0+r | C. | R0-r | D. | 0 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 小球仅受到一个弹力的作用,弹力的方向垂直于斜面向上 | |
B. | 小球受到两个弹力的作用,一个沿斜面向上,一个垂直于斜面向上 | |
C. | 小球受到两个弹力的作用,一个沿斜面向下,一个垂直于斜面向上 | |
D. | 小球受到三个弹力的作用,分别是沿斜面向上;垂直于斜面向上,竖直向下 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 人走路时,脚和地面之间的摩擦是阻碍人运动的 | |
B. | 摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同 | |
C. | 受静摩擦力作用的物体一定是静止不动的 | |
D. | 滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 若小车向左运动,N可能为零 | B. | 若小车向左运动,N不可能为零 | ||
C. | 若小车向右运动,N不可能为零 | D. | 若小车向右运动,T不可能为零 |
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