如圖所示，初速度為零，所帶電量為q的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，沿半圓周運(yùn)動而達(dá)到記錄它的照相底片P上，測得它在P上的位置到入口處的距離為d，求該離子的質(zhì)量．
分析：根據(jù)動能定理，結(jié)合帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的半徑公式，求出離子質(zhì)量的表達(dá)式．
解答：解：離子在電場中做加速運(yùn)動得
Uq=
1
2
mv2 （1）
在磁場中運(yùn)動有
Bvq=
mv2
d
2
（2）
由（1）（2）得：m=
qB2
8U
d2．
答：該離子的質(zhì)量m=
qB2
8U
d2．
點(diǎn)評：本題綜合考查了動能定理和牛頓第二定律，通過洛倫茲力提供向心力求出質(zhì)量的表達(dá)式，以及掌握電量與電流的關(guān)系．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

 如圖所示，初速度為零的電子經(jīng)電壓 U1 加速后，垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時偏移量為 y，偏轉(zhuǎn)板間的距離為 d，偏轉(zhuǎn)電壓為 U2，板長為 L，為了提高偏轉(zhuǎn)靈敏度（每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏移量）可采取的措施有（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，初速度為零的電子（電荷量為e、質(zhì)量為m），經(jīng)電壓為U1的加速電場加速后從金屬板的小孔穿出，沿兩水平偏轉(zhuǎn)板的中心線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場．設(shè)偏轉(zhuǎn)極板長為l，偏轉(zhuǎn)極板間距為d，在距偏轉(zhuǎn)極板右側(cè)0.5l處有一豎直放置的擋板，擋板高為d，擋板中央與偏轉(zhuǎn)板的中心線重合，在擋板右側(cè)0.5l處有一豎直放置的足夠大的熒光屏，O點(diǎn)為偏轉(zhuǎn)板的中心線與熒光屏的交點(diǎn)，則：
（1）電子經(jīng)電壓U1加速后的速度v0為多大？
（2）偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時，電子恰從偏轉(zhuǎn)極板邊緣飛出打在熒光屏上？
（3）若改變偏轉(zhuǎn)電壓，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為某一值時，電子恰從擋板邊緣飛過打在熒光屏上，此時偏轉(zhuǎn)電壓U2′多大？打在熒光屏上的A點(diǎn)距O點(diǎn)的距離Y為多少？

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科目：高中物理 來源：2012年粵教版高中物理選修3-1 3.6洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)練習(xí)卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，初速度為零、所帶電荷量為q的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，沿半圓周運(yùn)動而達(dá)到記錄它的照相底片P上，測得它在P上的位置到入口處的距離為d，求該離子的質(zhì)量.

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年安徽省合肥市長豐一中高二（上）月考物理試卷（10月份）（解析版） 題型：選擇題

 如圖所示，初速度為零的電子經(jīng)電壓 U1 加速后，垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時偏移量為 y，偏轉(zhuǎn)板間的距離為 d，偏轉(zhuǎn)電壓為 U2，板長為 L，為了提高偏轉(zhuǎn)靈敏度（每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏移量）可采取的措施有（ ）

A．增大偏轉(zhuǎn)電壓U2
B．使U1變大些，U2變小些
C．盡可能使L小些
D．盡可能使d小些

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