質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖所示,A為粒子加速器,加速電壓為U1;M為速度選擇器,兩板間有相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,兩板間距離為d;N為偏轉(zhuǎn)分離器,內(nèi)部有與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子由靜止經(jīng)加速器加速后,恰能通過速度選擇器,進(jìn)入分離器后做圓周運(yùn)動(dòng),并打到感光板P上.不計(jì)重力,求:

(1)粒子經(jīng)粒子加速器A加速后的速度v的大小及速度選擇器M兩板間的電壓U2.
(2)粒子在偏轉(zhuǎn)分離器N的磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R.
(3)某同學(xué)提出在其他條件不變的情況下,只減小加速電壓U1,就可以使粒子在偏轉(zhuǎn)分離器N的磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減小.試分析他的說法是否正確.

(1)(2)(3)不正確

解析試題分析:(1)帶電粒子在A中電場(chǎng)力對(duì)它做功,由動(dòng)能定理得:
得:                                   (2分)
帶電粒子在M中水平方向受電場(chǎng)力和洛倫茲力,則
可得                                (2分)
(2)帶電粒子在N中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力充當(dāng)向心力
可得                  (4分)
(3)不正確.若其他條件不變,只減小加速電壓U1,則粒子經(jīng)加速后獲得的速度減小,進(jìn)入速度選擇器后,粒子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力大小不再相等,粒子無法通過速度選擇器進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器.                   (2分)
考點(diǎn):考查了粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),
點(diǎn)評(píng):了解速度選擇器這個(gè)裝置的功能以及原理.當(dāng)一個(gè)物理量改變時(shí),要考慮這個(gè)量的改變會(huì)引起過程中其它量的改變.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖所示,A為粒子加速器,加速電壓為U1:M為速度選擇器,兩板問有相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩板間距離為d;N為偏轉(zhuǎn)分離器,內(nèi)部有與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子由靜止經(jīng)加速器加速后,恰能通過速度選擇器,進(jìn)入分離器后做圓周運(yùn)動(dòng),并打到感光板P上.不計(jì)重力,求:
(1)粒子經(jīng)粒子加速器A加速后的速度”的大小及速度選擇器肘兩板間的電壓U2
(2)粒子在偏轉(zhuǎn)分離器Ⅳ的磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑尺:
(3)某同學(xué)提出:在其它條件不變的情況下,只減小加速電壓U.,就可以使粒子在偏轉(zhuǎn)分離器Ⅳ的磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減小,試分析他的說法是否正確.

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科目:高中物理 來源:2013屆山東省泰安市高三12月質(zhì)檢物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖所示,A為粒子加速器,加速電壓為U1;M為速度選擇器,兩板間有相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,兩板間距離為d;N為偏轉(zhuǎn)分離器,內(nèi)部有與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子由靜止經(jīng)加速器加速后,恰能通過速度選擇器,進(jìn)入分離器后做圓周運(yùn)動(dòng),并打到感光板P上.不計(jì)重力,求:

(1)粒子經(jīng)粒子加速器A加速后的速度v的大小及速度選擇器M兩板間的電壓U2.

(2)粒子在偏轉(zhuǎn)分離器N的磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R.

(3)某同學(xué)提出在其他條件不變的情況下,只減小加速電壓U1,就可以使粒子在偏轉(zhuǎn)分離器N的磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減小.試分析他的說法是否正確.

 

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年北京市東城區(qū)高三第一學(xué)期期末考試物理試卷 題型:計(jì)算題

質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖所示,A為粒子加速器,加速電壓為U1:M為速度選擇器,兩板問有相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,,兩板間距離為d;N為偏轉(zhuǎn)分離器,內(nèi)部有與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子由靜止經(jīng)加速器加速后,恰能通過速度選擇器,進(jìn)入分離器后做圓周運(yùn)動(dòng),并打到感光板P上。不計(jì)重力,求:

(1)粒子經(jīng)粒子加速器A加速后的速度”的大小及速度選擇器肘兩板間的電壓以;

(2)粒子在偏轉(zhuǎn)分離器Ⅳ的磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑尺:

(3)某同學(xué)提出:在其它條件不變的情況下,只減小加速電壓U。,就可以使粒子在偏轉(zhuǎn)分離器Ⅳ的磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減小。試分析他的說法是否正確。

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖所示,A為粒子加速器,加速電壓為U1:M為速度選擇器,兩板問有相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩板間距離為d;N為偏轉(zhuǎn)分離器,內(nèi)部有與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子由靜止經(jīng)加速器加速后,恰能通過速度選擇器,進(jìn)入分離器后做圓周運(yùn)動(dòng),并打到感光板P上.不計(jì)重力,求:
(1)粒子經(jīng)粒子加速器A加速后的速度”的大小及速度選擇器肘兩板間的電壓U2;
(2)粒子在偏轉(zhuǎn)分離器Ⅳ的磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑尺:
(3)某同學(xué)提出:在其它條件不變的情況下,只減小加速電壓U.,就可以使粒子在偏轉(zhuǎn)分離器Ⅳ的磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減小,試分析他的說法是否正確.
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