(09年棗莊市期末)（9分）甲圖為質(zhì)譜儀的原理圖。帶正電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后，從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，最終到達(dá)照片底片上的H點(diǎn)。測(cè)得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計(jì)。

      （1）設(shè)粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，試證明該粒子的比荷為：；

（2）若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的區(qū)域?yàn)閳A形，且與MN相切于G點(diǎn)，如圖以所示，其它條件不變，要保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后不能打到MN邊界上（MN足夠長(zhǎng)），求磁場(chǎng)區(qū)域的半徑應(yīng)滿足的條件。

   

     解析：（1）粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)速度為v，有

 

                                                                          ①

 

進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r

                                                                           ②

 

打到H點(diǎn)有

 

                                                                                    ③

 

由①②③得             

 

（2）要保證所有粒子都不能打到MN邊界上，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)偏角小于或等于90°，如圖所示，此時(shí)磁場(chǎng)區(qū)半徑

 

                                                                             ④

 

       所以，磁場(chǎng)區(qū)域半徑應(yīng)滿足的條件為：                        ⑤

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：

(09年棗莊市期末)（8分）如圖所示，靜止在水平桌面的紙帶上有一質(zhì)量為0.1kg的小鐵塊，它離紙帶的右端距離為0.5m，鐵塊與紙帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1.現(xiàn)用力向左以2m/s2的加速度將紙帶從鐵塊下抽出，求：（不計(jì)鐵塊大小，鐵塊不滾動(dòng)。取10m/s2）

     （1）將紙帶從鐵塊下抽出需要多長(zhǎng)時(shí)間？

     （2）紙帶對(duì)鐵塊做的功是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

(09年棗莊市期末)（8分）在如圖所示水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三點(diǎn)，ab=10cm，bc=15cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc和電場(chǎng)方向成53°角。一個(gè)電荷量為q=4×10―7C的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W=1.2×10―5J，已知sin53°=0.8.求：

     （1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)是多少？

     （2）該正電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

(09年棗莊市期末)（8分）特種兵過(guò)山谷的一種方法可簡(jiǎn)化為圖示情景。將一根長(zhǎng)為2d的不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩兩端固定在相距為d的A、B兩等高點(diǎn)，繩上掛一小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，就可沿著繩子滑到對(duì)面。如圖所示，戰(zhàn)士甲用水平力F拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，腳離地，處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)AP豎直。然后戰(zhàn)士甲將滑輪從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，若不計(jì)滑輪摩擦及空氣阻力，也不計(jì)滑輪的質(zhì)量，求：

     （1）戰(zhàn)士甲釋放滑輪前對(duì)滑輪的水平拉力F；

     （2）戰(zhàn)士乙滑動(dòng)過(guò)程中的最大速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

(09年棗莊市期末)（13分）如圖甲所示，相距為L(zhǎng)的光滑足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一部分處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，OO`為磁場(chǎng)邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在距OO`為L(zhǎng)處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab。若ab桿在恒力作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，其速度v―位移x的關(guān)系圖象如圖乙所示，則

   （1）金屬桿ab在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中感應(yīng)電流的方向如何？

   （2）在整個(gè)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的電熱Q1是多少？

   （3）ab桿在離開(kāi)磁場(chǎng)前瞬間的加速度為多少？

   

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