圖為測量某種離子的比荷的裝置．讓中性氣體分子進(jìn)入電離室A，在那里被電離成離子．這些離子從電離室的小孔飄出，從縫S1進(jìn)入加速電場被加速，然后讓離子從縫S2垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后打在底片上的P點(diǎn)．已知加速電壓為U，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，縫S2與P之間的距離為a，離子從縫S1進(jìn)入電場時(shí)的速度不計(jì)，求該離子的比荷
q
m
．
離子在電場中加速，根據(jù)動能定理得，
qU=
1
2
mv2．
離子在磁場中偏轉(zhuǎn)，有：qvB=m
v2
r

又r=
a
2

聯(lián)立以上各式解得
q
m
=
8U
B2a2
．
答：該離子的比荷
q
m
=
8U
B2a2
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖a所示，水平直線MN下方有豎直向下的勻強(qiáng)電場，現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷
q
m
=106C/kg的負(fù)電荷于電場中的．點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過
π
15
×10-5s后電荷以v0=1.5X104m/sS的速度通過MN進(jìn)人其上方的均勻磁場，磁場與紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化．圖中以垂直紙面向里為正，電荷通過MN時(shí)為t=0時(shí)刻．求：
（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E及O點(diǎn)與直線MN之間的距離；
（2）如果在O點(diǎn)正右方d=68cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動到擋板的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，電子電量為e=1.6×10-19C，質(zhì)量為m=9.0×10-31kg，在O點(diǎn)以水平速度v0=8.0×106m/s沿極板中心飛入平行板電容器，已知兩極板間距為d=16cm，板長為l=16cm，電子恰好從上極板的邊緣飛出，進(jìn)入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，區(qū)域足夠大，電子在磁場力的作用下又恰好從下極板邊緣進(jìn)入電場，并在進(jìn)入電場瞬間改變極板電性，電壓大小不變，（電子重力不計(jì)）求：
（1）電子第一次通過電場所花的時(shí)間．
（2）兩極板間的電壓大�。�
（3）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少？
（4）請?jiān)趫D中畫出電子在電場和磁場中運(yùn)動的所有軌跡（不要求計(jì)算）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一個質(zhì)量m=0.1g的小滑塊，帶有q=5×10-4C的電荷，放置在傾角α=30°的光滑斜面上（斜面絕緣），斜面置于B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，如圖所示．小滑塊由靜止開始沿斜面下滑，其斜面足夠長，小滑塊滑至某一位置時(shí)，要離開斜面．
問：（1）小滑塊帶何種電荷？
（2）小滑塊離開斜面時(shí)的瞬時(shí)速度多大？
（3）該斜面的長度至少多長？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線框MNPQ內(nèi)為一矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里．a(chǎn)、b、c是三個質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子，它們從PQ邊上的中點(diǎn)沿垂直于磁場的方向射入磁場，圖中畫出了它們在磁場中的運(yùn)動軌跡．若不計(jì)粒子所受重力，則（　�。�
A．粒子a帶負(fù)電，粒子b、c帶正電
B．射入磁場時(shí)，粒子b的動能最大
C．粒子b的運(yùn)動軌跡是拋物線
D．射入磁場時(shí)c的動量最大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，圓形勻強(qiáng)磁場半徑R=lcm，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=IT，方向垂直紙面向里，其上方有一對水平放置的平行金屬板M、N，間距d=1cm，N板中央開有小孔S．小孔位于圓心0的正上方，S與O的連線交磁場邊界于A．兩金屬板通過導(dǎo)線與匝數(shù)為100匝的矩形線圈相連（為表示線圈的繞向，圖中只畫了2匝），線圈內(nèi)有垂直紙面向里且均勻增加的磁場，穿過線圈的磁通量變化率為
△φ
△t
=100wb/s．位于圓形磁場邊界上某點(diǎn)（圖中未畫出）的離子源P，在紙面內(nèi)向磁場區(qū)域發(fā)射速度大小為v=5
3
×105m/s，方向指向圓心的帶正電的離子，離子的比荷為
q
m
=5×107c/kg，經(jīng)一段時(shí)間后離子從磁場邊界A點(diǎn)射出，沿直線AS進(jìn)入M、N間的電場．（不計(jì)離子重力；離子碰到極板將被吸附）求：
（1）M、N間場強(qiáng)的大小和方向；
（2）離子源P到A點(diǎn)的距離；
（3）請計(jì)算說明離子進(jìn)入M、N間電場后能否返回？
（4）離子在磁場中運(yùn)動的總時(shí)間（計(jì)算時(shí)取π=3）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是豎直平面內(nèi)三個相同的半圓形光滑軌道，K為軌道最低點(diǎn)，Ⅰ處于勻強(qiáng)磁場中，Ⅱ和Ⅲ處于勻強(qiáng)電場中，三個完全相同的帶正電小球a、b、c從軌道最高點(diǎn)自由下滑至第一次到達(dá)最低點(diǎn)K的過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．在K處球a速度最大
B．在K處球b對軌道壓力最大
C．球b需要的時(shí)間最長
D．球c機(jī)械能損失最多

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為d的勻強(qiáng)磁場，穿透磁場時(shí)的速度與電子原來的入射方向的夾角為θ=30°．（不計(jì)電子重力）求：
（1）電子的質(zhì)量m；
（2）電子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間t．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

美國發(fā)射的航天飛機(jī)“發(fā)現(xiàn)者”號搭載了一臺α磁譜儀，其中一個關(guān)鍵部件是由中國科學(xué)院電工研究所設(shè)計(jì)制造的直徑為1200mm、高為80mm、中心磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.314T的永久磁體．它的主要使命是要探測宇宙空間中可能存在的物質(zhì)，特別是宇宙中反氦原子核．若如圖所示的磁譜儀中的4條徑跡分別為質(zhì)子、反質(zhì)子、α粒子、反氦核的徑跡，其中反氦核的徑跡為（　�。�
A．1B．2C．3D．4

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