(16分)、如圖所示,離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為m,電荷量為q的離子,從靜止經(jīng)加速電壓U1加速后,獲得速度,并沿垂直于電場線方向射入兩平行板中央,受偏轉(zhuǎn)電壓U2作用后,以速度
離開電場,已知平行板長為
,兩板間距離為d,求:
①的大小和離子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間
②離子在偏轉(zhuǎn)電場中受到的電場力的大小F和離子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度
③離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的橫向速度和離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度
的大小
④離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)量y和離子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ的正切值tanθ
①②
③
④
評分標(biāo)準(zhǔn):每個(gè)小問題4分共16分。
【解析】①加速電場由動(dòng)能定理得:
在水平方向
② F=qE=
③
④
評分標(biāo)準(zhǔn):每個(gè)小問題4分共16分。
本題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn),在電場U1中電場力做功等于動(dòng)能的增大量,由動(dòng)能定理可求得進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度,再由進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)水平方向勻速運(yùn)動(dòng)可求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間,由U=Ed可求得場強(qiáng)大小,電場力提供加速度由牛頓第二定律可求得加速度大小,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后由豎直方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)可求得飛出電場時(shí)豎直分速度和合速度大小
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源:2014屆度江蘇省淮安市高三年級(jí)調(diào)研測試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
質(zhì)譜儀是一種分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖所示。離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的鉀離子,離子出來時(shí)速度很小,可視為零。離子經(jīng)過電勢差為U的電場加速后,沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,經(jīng)半圓周到達(dá)照相底片上的P點(diǎn)。
(1)求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度;
(2)求P點(diǎn)到入口S1的距離x;
(3)在實(shí)驗(yàn)過程中由于儀器不完善,加速電壓在平均值U附近變化U,求需要以多大相對精確度
U/U維持加速電壓值,才能使鉀39、鉀41的同位素束在照相底片上不發(fā)生覆蓋。
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