如图是某离子速度选择器的原理示意图,在一半径为R=10cm的圆形筒内有B=1×10-4T的匀强磁场,方向平行于轴线.在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔a、b分别作为入射孔和出射孔.现

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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的圆形筒内有B=1×10-4T的匀强磁场,方向平行于轴线.在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔a、b分别作为入射孔和出射孔.现有一束比荷为
q
m
=2×1011C/kg的正离子,以不同角度α入射,最后有不同速度的离子束射出,其中入射角α=30°,且不经碰撞而直接从出身孔射出的离子的速度v大小是(  )
A.4×105m/sB.2×105m/sC.4×106m/sD.2×106m/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=30°,则离子从小孔b离开磁场时速度与ab的夹角也为α=30°,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=60°,则离子的轨迹半径r=2R
由牛顿第二定律得:
   qvB=m
v2
r

得v=
qBr
m
=2×1011×1×10-4×0.2m/s=4×106m/s
故选C

◎ 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的圆形筒内有B=1×10-4T的匀强磁场,方向平行于轴线.在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔a、b分别作为入射孔和出射孔.现…”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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