[题目]如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转电场,一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子,又沿着与电场垂直的方向,立即进入场强大小为E的偏转电场,最后打在照相底片D上.已知同位素离子的电荷量为q,速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转电场,一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子,又沿着与电场垂直的方向,立即进入场强大小为E的偏转电场,最后打在照相底片D上.已知同位素离子的电荷量为q(q>0),速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场,照相底片D与狭缝S1、S2的连线平行且距离为L,忽略重力的影响.

（1）求从狭缝S2射出的离子速度v0的大小;

（2）若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x,求出x与离子质量m之间的关系式(用E0、B0、E、q、m、L表示)

【答案】（1）（2）

【解析】试题分析：（1）对离子在速度选择器内进行受力分析，受到洛伦兹力和电场力作用；对离子的运动进行分析，能通过s2射出的离子做匀速直线运动，可知洛伦兹力和电场力平衡，列式可求得离子速度的大小．

（2）离子进入匀强偏转电场后做类平抛运动，即在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，在两个方向分别列式可得x与离子质量m之间的关系式．

解：（1）能从速度选择器射出的离子应满足受到的电场力和洛伦兹力大小相等，方向相反，则有：

qE0=qv0B0

解得：

（2）离子进入匀强偏转电场E后做类平抛运动，则有：

水平方向：x=v0t

竖直方向：

离子在电场中只受电场力作用，由牛顿第二定律得：qE=ma

联立以上各式解得：．

答：（1）从狭缝S2射出的离子速度v0的大小为．

（2）x与离子质量m之间的关系式为．

练习册系列答案

68所名校图书小升初高分夺冠真卷系列答案

伴你成长周周练月月测系列答案

小升初金卷导练系列答案

萌齐小升初强化模拟训练系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是（）

A.红外线的频率最大，可见光的频率最小

B.X射线频率最大，红外线的频率最小

C.可见光的频率最大，红外线的频率最小

D.X射线频率最大，可见光的频率最小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】一列以60m/s速度匀速行驶的火车，由于遇到突发事故而关闭发动机作匀减速直线运动，从关闭发动机开始到速度减为20m/s时，火车前进了3.2km．求；
（1）火车减速时的加速度大小；
（2）从关闭发动机开始100s内火车的位移大小．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】平行板电容器两极板之间的距离为d、电压为U、电场强度大小为E，两极板所带的电荷量为Q．下列说法正确的是（）

A. 保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半

B. 保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍

C. 保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半

D. 将d和Q变为原来的一半，则E不变

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，直角坐标系Oxy的2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场磁感应强度大小均为B，在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场磁感应强度大小为2B，现将半径为R，圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动．t=0时线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向．则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是（）