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(按题目要求作答,写出必要的文字说明、方程和式重要演算步骤,只写出最后答案不得分)质谱仪是一种十分精密的仪器,是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.其基本结构

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

(按题目要求作答,写出必要的文字说明、方程和式重要演算步骤,只写出最后答案不得分)质谱仪是一种十分精密的仪器,是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.其基本结构如图所示,MIV是磁场边界.质量为m电荷量为q的带电粒子,经电势差为U的电场加速后,从0点垂直MN边界进人磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,速度方向与磁场方向垂直.最后打在MN边界上的P点.设带电粒子进入电场时的初速度为零且所受重力不计.
(1)试判断该粒子带何种电荷.
(2)求粒子进入磁场时的速率. 
(3)求OP间的距离.
魔方格

◎ 答案

(1)带电粒子在电场中受力运动的方向是从正极向负极,可以判定电荷该粒子带正电;  
(2)粒子在电场中被加速.由动能定理得:
qU=
1
2
mv2
 
 解得:v=

2qU
m

(3)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力  由牛顿第二定律可得:qvB=
mv2
r

所以:r=
mv
qB

 解得:d=2r=
2mv
qB
=
2
B

2mU
q

答:(1)粒子带正电;
(2)粒子进入磁场时的速率v=

2qU
m
. 
(3)OP间的距离d=
2
B

2mU
q

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“(按题目要求作答,写出必要的文字说明、方程和式重要演算步骤,只写出最后答案不得分)质谱仪是一种十分精密的仪器,是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.其基本结构…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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