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图为测量某种离子的比荷的装置.让中性气体分子进入电离室A,在那里被电离成离子.这些离子从电离室的小孔飘出,从缝S1进入加速电场被加速,然后让离子从缝S2垂直进入匀强磁场,最后打在底片上的P点.已知加速电压为U,磁场的磁感应强度为B,缝S2与P之间的距离为a,离子从缝S1进入电场时的速度不计,求该离子的比荷
q
m

离子在电场中加速,根据动能定理得,
qU=
1
2
mv2

离子在磁场中偏转,有:qvB=m
v2
r

又r=
a
2

联立以上各式解得
q
m
=
8U
B2a2

答:该离子的比荷
q
m
=
8U
B2a2
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图a所示,水平直线MN下方有竖直向下的匀强电场,现将一重力不计、比荷
q
m
=106C/kg的负电荷于电场中的.点由静止释放,经过
π
15
×10-5s后电荷以v0=1.5X104m/sS的速度通过MN进人其上方的均匀磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化.图中以垂直纸面向里为正,电荷通过MN时为t=0时刻.求:
(1)匀强电场的电场强度E及O点与直线MN之间的距离;
(2)如果在O点正右方d=68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板的时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,电子电量为e=1.6×10-19C,质量为m=9.0×10-31kg,在O点以水平速度v0=8.0×106m/s沿极板中心飞入平行板电容器,已知两极板间距为d=16cm,板长为l=16cm,电子恰好从上极板的边缘飞出,进入垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,区域足够大,电子在磁场力的作用下又恰好从下极板边缘进入电场,并在进入电场瞬间改变极板电性,电压大小不变,(电子重力不计)求:
(1)电子第一次通过电场所花的时间.
(2)两极板间的电压大小.
(3)磁场的磁感应强度B为多少?
(4)请在图中画出电子在电场和磁场中运动的所有轨迹(不要求计算).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一个质量m=0.1g的小滑块,带有q=5×10-4C的电荷,放置在倾角α=30°的光滑斜面上(斜面绝缘),斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示.小滑块由静止开始沿斜面下滑,其斜面足够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面.
问:(1)小滑块带何种电荷?
(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大?
(3)该斜面的长度至少多长?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,虚线框MNPQ内为一矩形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里.a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子,它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场,图中画出了它们在磁场中的运动轨迹.若不计粒子所受重力,则(  )
A.粒子a带负电,粒子b、c带正电
B.射入磁场时,粒子b的动能最大
C.粒子b的运动轨迹是抛物线
D.射入磁场时c的动量最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,圆形匀强磁场半径R=lcm,磁感应强度B=IT,方向垂直纸面向里,其上方有一对水平放置的平行金属板M、N,间距d=1cm,N板中央开有小孔S.小孔位于圆心0的正上方,S与O的连线交磁场边界于A.两金属板通过导线与匝数为100匝的矩形线圈相连(为表示线圈的绕向,图中只画了2匝),线圈内有垂直纸面向里且均匀增加的磁场,穿过线圈的磁通量变化率为
△φ
△t
=100wb/s.位于圆形磁场边界上某点(图中未画出)的离子源P,在纸面内向磁场区域发射速度大小为v=5
3
×105m/s,方向指向圆心的带正电的离子,离子的比荷为
q
m
=5×107c/kg,经一段时间后离子从磁场边界A点射出,沿直线AS进入M、N间的电场.(不计离子重力;离子碰到极板将被吸附)求:
(1)M、N间场强的大小和方向;
(2)离子源P到A点的距离;
(3)请计算说明离子进入M、N间电场后能否返回?
(4)离子在磁场中运动的总时间(计算时取π=3).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道,K为轨道最低点,Ⅰ处于匀强磁场中,Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中,三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点K的过程中,下列说法正确的是(  )
A.在K处球a速度最大
B.在K处球b对轨道压力最大
C.球b需要的时间最长
D.球c机械能损失最多

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场,穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为θ=30°.(不计电子重力)求:
(1)电子的质量m;
(2)电子在磁场中的运动时间t.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

美国发射的航天飞机“发现者”号搭载了一台α磁谱仪,其中一个关键部件是由中国科学院电工研究所设计制造的直径为1200mm、高为80mm、中心磁感应强度为0.314T的永久磁体.它的主要使命是要探测宇宙空间中可能存在的物质,特别是宇宙中反氦原子核.若如图所示的磁谱仪中的4条径迹分别为质子、反质子、α粒子、反氦核的径迹,其中反氦核的径迹为(  )
A.1B.2C.3D.4

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