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如圖,一電荷量為q的粒子從容器A下方小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng).然后讓粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最后打到照相底片D上.試求:
(1)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能
(2)從譜線位置可知圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,算出粒子的質(zhì)量m.
分析:(1)根據(jù)動(dòng)能定理求出粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能.
(2)根據(jù)洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律求出粒子的質(zhì)量.
解答:解:(1)根據(jù)動(dòng)能定理得,qU=
1
2
mv2

知EK=qU
故粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為qU.
(2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度v=
2qU
m

根據(jù)qvB=m
v2
r

解得r=
mv
qB
=
2mU
qB2

則m=
qB2r2
2U

故粒子的質(zhì)量為
qB2r2
2U
點(diǎn)評(píng):本題是動(dòng)能定理和牛頓定律的綜合題,解決本題的關(guān)鍵會(huì)靈活運(yùn)用動(dòng)能定律和牛頓定律.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2013?宿遷一模)如圖,A、B、C三點(diǎn)在同一直線上,AB=BC,在A處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷.當(dāng)在B處放一電荷量為+q的點(diǎn)電荷時(shí),它所受到的電場(chǎng)力為F;移去B處電荷,在C處放電荷量為-2q的點(diǎn)電荷,其所受電場(chǎng)力為(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

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(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度?
(2)檢驗(yàn)電荷+q放在點(diǎn)c時(shí),受力Fc的大小、方向如何?
(3)檢驗(yàn)電荷+q放在點(diǎn)b時(shí),受力Fb的大小、方向如何?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,一電荷量為q的粒子從容器A下方小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng).然后讓粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最后打到照相底片D上.試求:
(1)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能
(2)從譜線位置可知圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,算出粒子的質(zhì)量m.
精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年江西省九江一中高二(上)第二次月考物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖,一電荷量為q的粒子從容器A下方小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng).然后讓粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最后打到照相底片D上.試求:
(1)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能
(2)從譜線位置可知圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,算出粒子的質(zhì)量m.

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