如题25图.离子源A产生的初速为零.带电量均为e.质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管.垂直射入匀强偏转电场.偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场.经过一段匀速直线运动.垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场.已知HO=d.HS=2d.=90°. (1)求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角, (2)求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径, (3)若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点处.质量为16m的离子打在处.求和之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围. 解析: 如图所示.在第一象限有一均强电场.场强大小为E.方向与y轴平行,在x轴下方有一均强磁场.磁场方向与纸面垂直.一质量为m.电荷量为-q的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场.在x轴上的Q点处进入磁场.并从坐标原点O离开磁场.粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点.已知OP=,.不计重力.求 (1)M点与坐标原点O间的距离, (2)粒子从P点运动到M点所用的时间. 解析:(1)带电粒子在电场中做类平抛运动.在轴负方向上做初速度为零的匀加速运动.设加速度的大小为,在轴正方向上做匀速直线运动.设速度为.粒子从P点运动到Q点所用的时间为.进入磁场时速度方向与轴正方向的夹角为.则 ① ② ③ 其中.又有 ④ 联立②③④式.得 因为点在圆周上..所以MQ为直径.从图中的几何关系可知. ⑥ ⑦ (2)设粒子在磁场中运动的速度为,从Q到M点运动的时间为,则有 ⑧ ⑨ 带电粒子自P点出发到M点所用的时间为为 ⑩ 联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式.并代入数据得 11 【
查看更多】
题目列表(包括答案和解析)
