如圖所示為質譜儀的原理圖，電荷量為q、質量為m的帶正電的粒子從靜止開始經過電勢差為U的加速電場后，進入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，勻強電場的場強為E，方向水平向右．帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器，從G點既垂直直線MN又垂直于磁場的方向射入偏轉磁場．偏轉磁場是一個以直線MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強磁場．帶電粒子經偏轉磁場后，最終到達照相底片的H點．已知偏轉磁場的磁感應強度為B2，帶電粒子的重力可忽略不計．求：
（1）粒子從加速電場射出時速度的大??；
（2）粒子速度選擇器中勻強磁場的磁感應強度B1的大小和方向；
（3）帶電粒子進入偏轉磁場的G點到照相底片H點的距離L．
【考點】與速度選擇器相結合的質譜儀；從能量轉化與守恒的角度解決電場中的問題；帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；牛頓第二定律的簡單應用；動能定理的簡單應用；共點力的平衡問題及求解；牛頓第二定律與向心力結合解決問題．
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：613引用：14難度：0.5
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1．如圖為質譜儀的原理示意圖，電荷量為q、質量為m的帶正電的粒子從靜止開始經過電勢差為U的加速電場后進入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，勻強電場的場強為E、方向水平向右．已知帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器，從G點垂直MN進入偏轉磁場，該偏轉磁場是一個以直線MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強磁場．帶電粒子經偏轉磁場后，最終到達照相底片的H點．可測量出G、H間的距離為l.帶電粒子的重力可忽略不計．求
（1）粒子從加速電場射出時速度ν的大小．
（2）粒子速度選擇器中勻強磁場的磁感應強度B1的大小和方向．
（3）偏轉磁場的磁感應強度B2的大?。?/h2>發(fā)布：2024/9/14 5:0:10組卷：373難度：0.5 -
2．質譜儀的基本構造如圖所示。質量為m （待測的）、帶電量為q的離子束由靜止經加速電場后，進入速度選擇器，速度選擇器中有相互垂直的電場強度為E的勻強電場和磁感應強度為B的勻強磁場，之后進入磁感應強度為B′的勻強磁場區(qū)域發(fā)生偏轉。
（1）若該離子的偏轉距離為l,求離子的質量m；
（2）求加速電場的電壓；
（3）在一次實驗中16O離子的偏轉距離為29.20cm,另一種帶電量相同的氧的同位素離子的偏轉距離為32.86cm。已知16O離子的質量為16.00u（u為原子質量單位），求另一種同位素離子的質量（保留兩位小數，用原子質量單位u表示）。發(fā)布：2024/11/7 8:0:2組卷：49引用：2難度：0.5 -
3．甲、乙、丙、丁四幅圖分別是回旋加速器、磁流體發(fā)電機、速度選擇器、霍爾元件的結構示意圖，圖丁中元件的導電粒子是自由電子。下列說法中正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/9/29 0:0:1組卷：170引用：2難度：0.5