题目
题型:不详难度:来源:
(1)若M、N板间无电场和磁场,请推导出离子从a板到探测器的飞行时间t与比荷k(k=
q |
m |
(2)若在M、N间只加上偏转电压U1,请论证说明不同正离子的轨迹是否重合;
(3)若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场.已知进入a、b间的正离子有一价和二价的两种,质量均为m,元电荷为e.要使所有正离子均能通过方形区域从右侧飞出,求所加磁场的磁感应强度的最大值Bm.
答案
1 |
2 |
解得:v=
|
即:v=
2kU0 |
带电离子在平行板a、b之间的加速度:a1=
qU0 |
dm |
即:a1=
kU0 |
d |
所以带电离子在平行板a、b之间的运动时间:t1=
v |
a1 |
d
| ||
kU0 |
带电离子在平行板M、N之间的运动时间:t2=
L |
v |
L | ||
|
所以带电离子从a板到探测器的飞行时间为:t=t1+t2=
2d+L | ||
|
(2)带电离子在平行板M、N之间水平位移为x时,在竖直方向位移为y,
水平方向满足:x=vt,
竖直方向满足:y=
1 |
2 |
kU1 |
L |
联立解得:y=
U1x2 |
4LU0 |
②式是正离子的轨迹方程,与正离子的质量和电荷量均无关系,所以不同正离子的轨迹是重合的.
(3)当MN间的磁感应强度大小为B时,离子做圆周运动,满足qvB=
mv2 |
R |
由①③两式解得带电离子的轨道半径R=
|
上式表明:在离子质量一定的情况下,离子的电荷量越大,在磁场中做圆周运动的半径越小,也就越不容易穿过方形区从右侧飞出.所以,要使所有的一价和二价正离子均能通过方形区从右侧飞出,只要二价正离子能从方形区飞出即可.当二价正离子刚好能从方形区刚好能从方形区域飞出时的磁感应强度为满足题目条件的磁感应强度的最大值.
设当离子刚好通过方形区从右侧飞出时的轨道半径为R,由几何关系得:
R2=L2+(R-
L |
2 |
解得:R=
3 |
4 |
将二价正离子的电荷量2e代人④得,R=
|
由⑤⑥式得:B=
4 |
5L |
|
此值即为所求的所加磁场的磁感应强度的最大值Bm.
答:(1)离子从a板到探测器的飞行时间t是
2d+L | ||
|
(2)若在M、N间只加上偏转电压U1,正离子的轨迹方程,与正离子的质量和电荷量均无关系,所以不同正离子的轨迹是重合的.;
(3)要使所有正离子均能通过方形区域从右侧飞出,所加磁场的磁感应强度的最大值是
4 |
5L |
|
核心考点
试题【飞行时间质谱仪可以根据带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析.如图所示,在真空状态下,自脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生不同正离子,自a板小孔进入a、b间的加】;主要考察你对动能定理及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)在求小球在A点的速度v0时,甲同学的解法是:由于小球恰好到达B点,故在B点小球的速度为零,
1 |
2 |
v | 20 |
gR |
(2)在求小球由BFA回到A点的速度时,乙同学的解法是:由于回到A点时对轨道的压力为4mg,故4mg=
m
| ||
R |
gR |
(3)根据题中所描绘的物理过程,求小球由B经F回到A的过程中克服摩擦力所做的功.
(1)求小车与墙壁碰撞时的速度;
(2)要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,求半圆轨道的半径R的取值.
A.三个等势面中,a的电势最高 |
B.带电质点在P点的电势能比在Q点的小 |
C.带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小 |
D.带电质点在R 点的加速度方向与等势面垂直 |
(1)求A脱离滑杆时的速度v0,及A与B碰撞过程的机械能损失△E.
(2)如果AB不能与弹簧相碰,设AB从P点到运动停止所用的时间为t1,求ω的取值范围,及t1与ω的关系式.
(3)如果AB能与弹簧相碰,但不能返回到P点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep,求ω的取值范围,及Ep与ω的关系式(弹簧始终在弹性限度内).
A.弹簧的劲度系数为
| ||
B.物块b刚要离开挡板时,a的加速度为gsinθ | ||
C.物块a沿斜面向上运动速度最大时,物块b对挡板c的压力为O | ||
D.撤去外力后,经过时t,弹簧弹力对物块a做的功为5mgsinθ+
|
最新试题
- 12007年7月28日《人民日报》(海外版)报道了季羡林先生建议“在开幕式上将孔子‘抬出来’,因为他是中国传统文化的典型代
- 2一.词汇(每空2分,共40分)1.The invention of the computer is a great __
- 3经济发展是文化发展的基础,但这并不意味着文化的发展始终与经济发展亦步亦趋。这表明[ ]A、文化具有传承性B、文化
- 4下列事件中,必然事件是( )A.下雨后有彩虹B.a是实数,|a|≥0C.明天我市最高气温为66℃D.从生产车间刚生产的
- 5苏格拉底说:“一个能否有成就,只看他是否具备自尊心和自信心两个条件。”这表明 [ ]①自尊自信与能否取得成功密切
- 6如图,正方形中,与分别是、上一点.在① 、 ② ∥、 ③ 中,选择其中一个条件,证明.
- 7【题文】为两句上联配上相应的下联,最佳的一项是甲:月送花香浮小院
- 8该图为某区域七月份等温线(单位:℃)图,读图回答问题。小题1:从地形上来看,以下四幅剖面图与上图甲乙线段经过地最相符的是
- 9为了使下面的语段简明流畅,需要删除和调整的词语的序号是因特网和其他技术会把信息和思想不断①带进卧室,在卧室里学到的知识,
- 10如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,E、F分别是AB、CD的中点,则下列结论:①EF∥AD; ②S△ABO=S△DCO;
热门考点
- 1将一根洁净的铁丝放硫酸铜溶液中,下列叙述正确的是( )A.溶液由蓝色变成红色B.铁丝表面有红色物质生成C.铁丝表面有气
- 2甲、乙、丙、丁四家中国厂商分别带上自己生产的商品,到俄罗斯参加产品订货会.请分析收到订单最少的厂商应该是( )A.甲厂
- 3—Are you free _____ Friday? —I have nothing _____. [ ]A.
- 4It was Mr. Hill’s birthday that day. He was one hundred year
- 5已知是一个整数,则满足条件的正整数n的最小值为 [ ]A.1 B.2 C.3 D.4
- 6从北京奥运会的9秒69,到柏林世锦赛的9秒58,牙买加运动员博尔特8月16日重新定义了人类百米的最快速度。一名法国科学家
- 7福建某学校(25ºN)某同学对传统的太阳能热水器进行改造(如左图)将太阳能热水器集热板装在一个大玻璃箱里,并将热水器的支
- 8.The bill you sent me is incorrect, sir. ________, it isn’t
- 9_______和_______从母体的_______排出,这个过程叫分娩。
- 10一辆小车的总质量为500㎏,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是车重的0.05倍,若小车静止时,用200N的水平拉力拉