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 右圖中左邊有一對平行金屬板,兩板相距為d.電壓為V;兩板之間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里。圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面朝里。一電荷量為q的正離子沿平行于全屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間,沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域,并沿直徑EF方向射入磁場區(qū)域,最后從圓形區(qū)城邊界上的G點(diǎn)射出.已知弧所對應(yīng)的圓心角為,不計重力.求

(1)離子速度的大小;

(2)離子的質(zhì)量.

 

 

 

 

 (1)  (2)

解析:(1)由題設(shè)知,離子在平行金屬板之間做勻速直線運(yùn)動,安所受到的向上的壓力和向下的電場力平衡

                             ①

式中,是離子運(yùn)動速度的大小,是平行金屬板之間的勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度,有

                                 ②

由①②式得                      ③

(2)在圓形磁場區(qū)域,離子做勻速圓周運(yùn)動,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有

                             ④

式中,分別是離子的質(zhì)量和它做圓周運(yùn)動的半徑。由題設(shè),離子從磁場邊界上的點(diǎn)G穿出,離子運(yùn)動的圓周的圓心必在過E點(diǎn)垂直于EF的直線上,且在EG的垂直一平分線上(見右圖)。由幾何關(guān)系有

                             ⑤

式中,與直徑EF的夾角,由幾何關(guān)系得

                              ⑥

聯(lián)立③④⑤⑥式得,離子的質(zhì)量為       ⑦

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(20分)(僅平行班同學(xué)做)右圖中左邊有一對平行金屬板,兩板相距為d.電壓為V;兩板之間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里。圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面朝里。一電荷量為q的正離子沿平行于全屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間,沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域,并沿直徑EF方向射入磁場區(qū)域,最后從圓形區(qū)城邊界上的G點(diǎn)射出.已知弧所對應(yīng)的圓心角為,不計重力.求

(1)離子速度的大小;                          

(2)離子的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

右圖中左邊有一對平行金屬板,兩板相距為d,電壓為V;兩板之間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里,圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域,區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面朝里。一電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間,沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域,并沿直徑EF方向射入磁場區(qū)域,最后從圓形區(qū)域邊界上的G點(diǎn)射出,已知弧所對應(yīng)的圓心角為。不計重力,求:

(1)離子速度的大小;

(2)離子的質(zhì)量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013福建廈門名校測試)右圖中左邊有一對平行金屬板,兩板相距為d.電壓為U;兩板之間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里。圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面朝里。一電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間,沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域,并沿直徑EF方向射入磁場區(qū)域,最后從圓形區(qū)城邊界上的G點(diǎn)射出.已知弧FG所對應(yīng)的圓心角為,不計重力.求

(1)離子速度的大小;

(2)離子的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源:2010年高考試題(海南卷)解析版 題型:計算題

 右圖中左邊有一對平行金屬板,兩板相距為d.電壓為V;兩板之間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里。圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面朝里。一電荷量為q的正離子沿平行于全屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間,沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域,并沿直徑EF方向射入磁場區(qū)域,最后從圓形區(qū)城邊界上的G點(diǎn)射出.已知弧所對應(yīng)的圓心角為,不計重力.求

(1)離子速度的大小;

(2)離子的質(zhì)量.

 

 

 

 

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