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如图是某离子速度选择器的原理示意图,在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有B=10-4T的匀强磁场,方向平行于轴线,在圆柱桶某一直径两端开有小孔,作为入射孔和出射孔.离子束以不同

网友投稿  2023-04-06 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图是某离子速度选择器的原理示意图,在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有B=10-4T的匀强磁场,方向平行于轴线,在圆柱桶某一直径两端开有小孔,作为入射孔和出射孔.离子束以不同角度入射,最后有不同速度的离子束射出.现有一离子源发射质荷比为
q
m
=2×1011C/kg的阳离子,且离子束中速度分布连续.当角θ=45°,出射离子速度υ的大小是(  )
A.

2
×106
m/s
B.2

2
×106
m/s
C.2

2
×108
m/s
D.4

2
×106
m/s
魔方格

◎ 答案


魔方格
离子从小孔a射入磁场,与ab方向的夹角为α=45°,则离子从小孔b离开磁场时速度与ab的夹角也为α=45°,过入射速度和出射速度方向作垂线,得到轨迹的圆心O′,画出轨迹如图,由几何知识得到轨迹所对应的圆心角θ=2α=90°,则离子的轨迹半径

2
r=2R
由牛顿第二定律得:
  qvB=
mv2
r

得:v=
qBr
m
=
q
m
?rB=2×106×

2
×0.1×10-4=2

2
×106
m/s
故选:B

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图是某离子速度选择器的原理示意图,在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有B=10-4T的匀强磁场,方向平行于轴线,在圆柱桶某一直径两端开有小孔,作为入射孔和出射孔.离子束以不同…”主要考查了你对  【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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