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初速為零的離子經過電勢差為U的電場加速后,從離子槍T中水平射出,經過一段路程后進入水平放置的平行金屬板MN和PQ之間.離子所經空間存在一磁感應強度為B的勻強磁場,如圖所示,要使離子能打在金屬板上,則離子比荷的范圍是____________________.


解析:

分兩種臨界情況討論離子比荷,其一是離子在磁場中偏轉后打到平行金屬板的右側端點,其軌跡如圖(a)所示.據幾何關系應有:

r12=(r1-)2+(2d)2,解得r1=d.

其二是離子在磁場中偏轉后打到平行金屬板的左側端點,其軌跡如圖(b)所示.此時有:

 

(a)             (b)

r22=(r2-)2+d2

解得r2= d.

根據離子在電場中加速,由功能關系有:

mv2=qU

再根據離子所受洛倫茲力提供的向心力有:

qvB=m

結合前兩種臨界情況,可得:=

=

因此,所求離子比荷的范圍是:

.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(12分)初速度為零的離子經過電勢差為U的電場加速后,從離子槍T中水平射出,與離子槍相距d處有兩平行金屬板MN和PQ,整個空間存在一磁感強度為B的勻強磁場如圖所示。不考慮重力的作用,荷質比(q,m分別為離子的帶電量與質量),應在什么范圍內,離子才能打到金屬板上?

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科目:高中物理 來源: 題型:

初速為零的離子經過電勢差為U的電場加速后,從離子槍T中水平射出,經過一段路程后進入水平放置的平行金屬板MN和PQ之間.離子所經空間存在一磁感應強度為B的勻強磁場,如圖所示,要使離子能打在金屬板上,則離子比荷的范圍是____________________.

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初速為零的離子經過電勢差為U的電場加速后,從離子槍T中水平射出,經過一段路程后進入水平放置的平行金屬板MN和PQ之間.離子所經空間存在一磁感應強度為B的勻強磁場,如圖所示,要使離子能打在金屬板上,則離子比荷的范圍是____________________.

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初速度為零的離子經過電勢差為U的電場加速后,從離子槍T中水平射出,與離子槍相距d處有兩平行金屬板MN和PQ,整個空間存在一磁感強度為B的勻強磁場如圖10-28所示。不考慮重力的作用,荷質比q/m(q,m分別為離子的帶電量與質量),應在什么范圍內,離子才能打到金屬板上?

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