分析 正离子在电场内加速,根据电场力的方向确定高压电源A端的电性,根据偏转方向,结合左手定则确定磁场的方向.
根据动能定理和半径公式求出半径的表达式,结合表达式分析判断哪一种离子的轨道半径较大.
根据几何关系求出粒子在磁场做圆周运动的半径,结合r的表达式求出磁感应强度的大小.
解答 解:(1)因为电荷所受的电场力方向向右,高压电源A端应接”负极“,根据左手定则知,磁场室的磁场方向应是垂直纸面向外.
(2)设离子通过高压电源后的速度为v,由动能定理可得$eU=\frac{1}{2}m{v}^{2}$,
离子在磁场中偏转,有:$evB=m\frac{{v}^{2}}{r}$,
联立解得$r=\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2Um}{e}}$.
由此可见,质量大的离子${C}_{2}{{H}_{6}}^{+}$的运动轨迹半径大.
(3)由于粒子在磁场中偏转,由几何关系得,$r=\frac{R}{tan\frac{θ}{2}}$.
又$r=\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2Um}{e}}$,
解得B=$\frac{\sqrt{2mU}tan\frac{θ}{2}}{R}$.
答:(1)高压电源A端应接”负极“,磁场室的磁场方向应是垂直纸面向外.
(2)离子${C}_{2}{{H}_{6}}^{+}$的运动轨迹半径大.
(3)记录仪上得到的是CH4+时的磁感应强度大小为$\frac{\sqrt{2mU}tan\frac{θ}{2}}{R}$.
点评 本题考查了带电粒子在电场中的加速和磁场中的偏转,结合动能定理和半径公式分析判断,难度中等.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物块m1受到斜面的摩擦力一定先减小后增大 | |
B. | 斜面体受地面的摩擦力方向水平向右,且逐渐增大 | |
C. | 斜面体对地面的压力始终保持(M+m1+m2)g不变 | |
D. | 斜面体对地面的压力变大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 该电阻消耗的功率为1100W | |
B. | 该交流电压的瞬时值表达式为 u=110$\sqrt{2}$sin100πt(V) | |
C. | 并联在该电阻两端的交流电压表的示数为110V | |
D. | 流过电阻的电流方向每秒改变50次 |
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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:多选题
A. | 泵体上表面应接电源正极 | |
B. | 电源提供的电功率为$\frac{{U}^{2}{L}_{1}}{ρ}$ | |
C. | 电磁泵不加导电剂也能抽取不导电的纯水 | |
D. | 若在t时间内抽取水的质量为m,这部分水离开电磁泵时的动能为UIt-mgh-I2 $\frac{ρ}{{L}_{1}}$t |
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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:选择题
A. | 一直增大 | B. | 先增大后减小 | C. | 始终为零 | D. | 以上说法都不对 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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