如圖15-5-18所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場(chǎng)U、靜電分析器E和磁分析器B組成.若靜電分析器通道半徑為R，均勻輻射方向上的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，試計(jì)算：

（1）為了使電荷量為q、質(zhì)量為m的離子，從靜止開(kāi)始經(jīng)加速后通過(guò)靜電分析器E，加速電場(chǎng)的電壓應(yīng)是多大？

（2）離子進(jìn)入磁分析器后，打在核乳片上的位置A距入射點(diǎn)O多遠(yuǎn)？

圖15-5-18

解析：（1）帶電離子經(jīng)U加速后經(jīng)靜電分析器的通道運(yùn)動(dòng)，靠靜電力提供向心力?

在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理Uq=mv2得U=ER.?

（2）離子在磁分析器B中做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力得

OA之間的距離.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖，圖（1）將一金屬薄片垂直置于磁場(chǎng)B中，在薄片的兩個(gè)側(cè)面a、b間通以電流I時(shí)，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢(shì)差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．且滿足UM=kIB/d，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)．
某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定該金屬的霍爾系數(shù)．已知該薄片的厚度d=0.40mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T不變，改變電流I的大小，測(cè)量相應(yīng)的UM，記錄數(shù)據(jù)如下表所示．
I（?10-1A） 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0
UM（?10-1V） 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8
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（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)系中畫(huà)出圖線；
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（2）利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)k=
 
×10-3V?m?A-1?T-1（保留2位有效數(shù)字）；
（3）利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域．圖（2）是霍爾測(cè)速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個(gè)永磁體，相鄰永磁體的極性相反．霍爾元件置于被測(cè)圓盤的邊緣附近．當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號(hào)圖象如圖（3）所示．若在時(shí)間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，則圓盤轉(zhuǎn)速N的表達(dá)式：
 
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖2-3-18所示,M、N為水平放置的互相平行的兩塊大金屬板,間距d=35 cm,兩板間電壓為U=3.5×104V.現(xiàn)有一質(zhì)量m=7.0×10-6kg、電荷量q=6.0×10-10C的帶負(fù)電的油滴,由下板N正下方距N為h=15 cm的O處豎直上拋,經(jīng)N板中間的P孔進(jìn)入電場(chǎng).欲使油滴到達(dá)上板Q點(diǎn)時(shí)速度恰為零,問(wèn)油滴上拋的初速度v0為多大?

圖2-3-18

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖15-5-18所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場(chǎng)U、靜電分析器E和磁分析器B組成.若靜電分析器通道半徑為R，均勻輻射方向上的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，試計(jì)算：

（1）為了使電荷量為q、質(zhì)量為m的離子，從靜止開(kāi)始經(jīng)加速后通過(guò)靜電分析器E，加速電場(chǎng)的電壓應(yīng)是多大？

（2）離子進(jìn)入磁分析器后，打在核乳片上的位置A距入射點(diǎn)O多遠(yuǎn)？

圖15-5-18

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系.

（1）首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量和計(jì)算得到若干組向心力F和對(duì)應(yīng)的角速度ω，如下表．請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖4-4-8所示的坐標(biāo)上繪出F-ω的關(guān)系圖像.

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

F/N

2.42

1.90

1.43

0.97

0.76

0.50

0.23

0.06

ω/rad·s-1

28.8

25.7

22.0

18.0

15.9

13.0

8.5

4.3

（2）通過(guò)對(duì)圖像的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測(cè)F與ω2成正比．你認(rèn)為，可以通過(guò)進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換，通過(guò)繪出____________關(guān)系圖像來(lái)確定他們的猜測(cè)是否正確．   

（3）在證實(shí)了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖像，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖像放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖4-4-9所示．通過(guò)對(duì)三條圖像的比較、分析、討論，他們得出F∝ r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是                 _____________________________    ．

（4）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的大小為_(kāi)_________，單位是________．

 

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