题目
题型:不详难度:来源:
(1)求加速电场的电压U;
(2)求出在离子被收集的过程中任意时间t内收集到离子的质量M;
(3)实际上加速电压的大小会在U+ΔU范围内微小变化。若容器A中有电荷量相同的铀235和铀238两种离子,如前述情况它们经电场加速后进入磁场中会发生分离,为使这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠,应小于多少?(结果用百分数表示,保留两位有效数字)
答案
解析
qU = mv2
离子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:
qvB=
解得:U =
(2)设在t时间内收集到的离子个数为N,总电荷量Q = It
Q = Nq
M =" Nm" =
(3)由以上分析可得:R =
设m/为铀238离子质量,由于电压在U±ΔU之间有微小变化,铀235离子在磁场中最大半径为:Rmax =
铀238离子在磁场中最小半径为:Rmin =
这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠的条件为:Rmax<Rmin
即:<
得:<
<
其中铀235离子的质量m = 235u(u为原子质量单位),铀238离子的质量m,= 238u
则:<
解得:<0.63%
核心考点
试题【(20分)对铀235的进一步研究在核能的开发和利用中具有重要意义。如图所示,质量为m、电荷量为q的铀235离子,从容器A下方的小孔S1不断飘入加速电场,其初速度】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)如果L=0.2m,求出整体C运动到最高点时的瞬时速度大小,及此时绳的拉力是物体重力的多少倍?
(2)当L满足什么条件时,整体C可以在竖直面内做一个完整的圆周运动?
(1)离子运动的速度为多大?
(2)试讨论矩形区域内的匀强磁场方向垂直纸面向里和垂直纸面向外两种情况下,矩形磁场区域的最面积分别为多少?并求出其在磁场中运动的时间。
(1)若B的大小不变,要使质点恰好做匀速圆周运动,求电场强度E的大小及方向;
(2)若B的大小可以改变,要使质点沿方向做匀速直线运动,求电场强度E的最小值及方向;
(3)撤去磁场,而电场强度E仍为第(2)问所求的情况, 当带电质点从P点射入,求它运动到平面时的位置坐标。
(1)油滴能达到的最大速度vm;(2)电场力对油滴做的功W.
(1)求电场强度E的大小;
(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点,求带电小球释放时距MN的高度h;
(3)若带电小球从距MN的高度为3h的O"点由静止开始下落,为使带电小球运动一定时间后仍能回到O"点,需将磁场Ⅱ向下移动一定距离(如图乙所示),求磁场Ⅱ向下移动的距离y及小球从O"点释放到第一次回到O"点的运动时间T。
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