質譜儀原理如圖所示，a為粒子加速器，電壓為U1；b為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應強度為B1，板間距離為d；c為偏轉分離器，磁感應強度為B2，今有一質量為m，電量為+e的電子（不計重力），經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進入分離器后做半徑為R的勻速圓周運動.

求：（1）粒子的速度v；
（2）速度選擇器的電壓U2；
（3）粒子在磁感應強度為B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R.
（1）（2）（3）

試題分析：（1）   
（2）   
（3）   
點評：解決本題的關鍵掌握動能定理，以及知道在速度選擇器中作勻速直線運動，電場力與洛侖茲力平衡．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，K是粒子發(fā)生器，D1、D2、D3是三塊擋板，通過傳感器可控制它們定時開啟和關閉，D1、D2的間距為L，D2、D3的間距為
L
2
．在以O為原點的直角坐標系Oxy中有一磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場，y軸和直線MN是它的左、右邊界，且MN平行于y軸．現(xiàn)開啟擋板D1、D3，粒子發(fā)生器僅在t=0時刻沿x軸正方向發(fā)射各種速率的粒子，D2僅在t=nT（n=0，1，2…T為已知量）時刻開啟，在t=5T時刻，再關閉擋板D3，使粒子無法進入磁場區(qū)域．已知擋板的厚度不計，粒子帶正電，不計粒子的重力，不計粒子間的相互作用，整個裝置都放在真空中．
（1）求能夠進入磁場區(qū)域的粒子的速度大�。�
（2）已知從原點O進入磁場中速度最小的粒子經(jīng)過坐標為（0，2cm）的P點，應將磁場邊界MN在Oxy平面內(nèi)如何平移，才能使從原點O進入磁場中速度最大的粒子經(jīng)過坐標為（3
3
cm，6cm）的Q點？
（3）磁場邊界MN平移后，進入磁場中速度最大的粒子經(jīng)過Q點．如果L=6cm，求速度最大的粒子從D1運動到Q點的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質譜儀的兩大重要組成部分是加速電場和偏轉磁場。如圖所示為質譜儀的原理圖，設想有一個靜止的質量為m、帶電量為q的帶電粒子（不計重力），經(jīng)電壓為U的加速電場加速后垂直進入磁感應強度為B的偏轉磁場中，帶電粒子打至底片上的P點，設OP=x，則在圖中能正確反映x與U之間的函數(shù)關系的是（   ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器主體部分是兩個D形金屬盒。兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強磁場中，并分別與高頻交流電源兩極相連接，從而使粒子每次經(jīng)過兩盒間的狹縫時都得到加速，如圖所示。在粒子質量不變和D形盒外徑R固定的情況下，下列說法正確的是（     ）
A．粒子每次在磁場中偏轉的時間隨著加速次數(shù)的增加而增大
B．粒子在電場中加速時每次獲得的能量相同
C．增大高頻交流的電壓，則可以增大粒子最后偏轉出D形盒時的動能
D．將磁感應強度B減小，則可以增大粒子最后偏轉出D形盒時的動能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖是一個水平放置的玻璃圓環(huán)型小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深度處處相同，現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速υ0，與此同時，有一變化的磁場垂直穿過玻璃環(huán)形小槽外徑所對應的圓面積。磁感應強度的大小跟時間成正比。其方向豎直向下。設小球在運動過程中電荷量不變，那么(  )
A．小球受到的向心力大小不變
B．小球受到的向心力大小不斷增加
C．磁場力對小球做了功
D．小球受到的磁場力大小與時間成正比

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關于回旋加速器的有關說法，正確的是
A．回旋加速器是利用磁場對運動電荷的作用使帶電粒子的速度增大的
B．回旋加速器是用電場加速的
C．回旋加速器是通過多次電場加速使帶電粒子獲得高能量的
D．帶電粒子在回旋加速器中不斷被加速，故在D形盒中做圓周運動一周所用時間越來越小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖是回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連�，F(xiàn)分別加速氘核（q1、m1）和氦核（q2、m2）。已知q2=2q1，m2 =2m1，下列說法中正確的是（   ）
A．它們的最大速度相同
B．它們的最大動能相同
C．僅增大高頻電源的電壓可增大粒子的最大動能
D．僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下圖是質譜儀工作原理的示意圖。帶電粒子a、b經(jīng)電壓U加速（在A點初速度為零）后，進入磁感應強度為B的勻強磁場做勻速圓周運動，最后分別打在感光板S上的x1、x2處。圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，則  
A．a(chǎn)的質量一定大于b的質量
B．a(chǎn)的電荷量一定大于b的電荷量
C．a(chǎn)運動的時間大于b運動的時間
D．a(chǎn)的比荷大于b的比荷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在某空間建立一坐標xoy，其間充滿著x正方向的勻強電場，場強E =2.0V/m和垂直xoy平面向外的勻強磁場，磁感強度B=2.5T。今有一帶負電微粒質量 kg，電量q=-5×10-7  C。在該空間恰能做勻速直線運動。求：

（1）試分析該題中重力可否忽略不計（需通過計算說明）。
（2）該微粒運動的速度。
（3）若該微粒飛經(jīng)y軸的某點M時，突然將磁場撤去而只保留電場，則微粒將再次經(jīng)過y軸的N點，則微粒從M到N運動的時間為多長，M、N兩點間的距離為多大？（圖中M、N在坐標上未標出）

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