练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    图为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道的半径为R，均匀辐向电场的场强为E．磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．问：
    （1）为了使位于A处电量为q、质量为m的离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？
    （2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？若有一群离子从静止开始通过该质谱仪后落在同一点Q，则该群离子有什么共同点？
    分析：（1）带电粒子在加速电场中加速后，进入静电分析器，靠电场力提供向心力，结合牛顿第二定律和动能定理求出加速的电压大小．
    （2）粒子进入磁分析器，靠洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，结合半径公式求出距离入射点P的距离．根据粒子的半径相同分析该群离子的共同点．
    解答：解：（1）根据qE=m
    v2
    R
    得，
    Ek=
    1
    2
    mv2=
    1
    2
    qER    ．
    根据动能定理得，qU=
    1
    2
    mv2-0
    解得U=
    1
    2
    ER    ．
    （2）粒子进入磁场中的速度v=
    qER
    m
    ．
    根据qvB=m
    v2
    r
    得，
    r=
    mv
    qB
    ．
    则PQ=2r=
    2mv
    qB
    =
    2
    B
    mER
    q
    ．
    一群离子从静止开始通过该质谱仪后落在同一点Q，知PQ相同，可知粒子的比荷相同．
    答：（1）加速电场的电压U应为U=
    1
    2
    ER    ．
    （2）该点距入射点P为
    2
    B
    mER
    q
    ，共同特点是比荷相同．
    点评：考查粒子在电场中加速与匀速圆周运动，及在磁场中做匀速圆周运动．掌握电场力与洛伦兹力在各自场中应用，注意粒子在静电分析器中电场力不做功．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?淮安模拟）如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?河东区一模）如图所示为一种质谱仪示意图．由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分折器通道的半径为R，均匀辐向电场的场强为E磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场．磁感强度为B，问：
    （1）为了使位于A处电量为q、质量为m的离子（不计重力）．从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？
    （2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图为一种质谱仪示意图，由加速电场（）、静电分析器（）和磁分析器（）组成.若静电分析器通道的半径为，均匀辐向电场强度为，磁感应强度为，试问：

    ?

    （1）为了使电量为、质量为的离子从静止开始经加速后通过静电分析器，加速电场的电压应为多大？?

    （2）离子进入磁分析器后，打在乳胶片上的位置（）距入射点（）多远？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图为一种质谱仪示意图，由加速电场U、静电分析器E和磁分析器B组成，若静电分析器通道的半径为R，均匀辐射方向电场强度为E，试计算
    （1）为使电量为q，质量为m的离子，从静止开始经加速后通过静电分析器E，加速电场的电压应是多大？
    （2）离子进入磁分析器后，打在核乳片上的位置A距入射点O多远？磁感应强度为B。

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案