離子源、加速器、速度選擇器、質(zhì)譜儀是粒子探測(cè)中常用的四種儀器。如圖甲所示的裝置中,離子源M能產(chǎn)生初速度可視為零的兩種正離子,經(jīng)同一勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后從S點(diǎn)垂直射入一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,該磁場(chǎng)上下兩部分的寬度均為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。兩離子從界面I1分別射出,出射點(diǎn)與入射點(diǎn)間的水平距離分別為x1和x2。
(1)測(cè)得x1:x2=1:2,求這兩種離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2的比值;
(2)通常情況下,離子源M產(chǎn)生的離子初速度是多值且不可忽略的,科學(xué)家們?yōu)榉奖阊芯吭谘b置的虛線方框位置又加入一個(gè)速度選擇器,請(qǐng)你描繪出乙圖速度選擇器模型中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。在速度選擇器中我們定義A=EB(E、B為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)),且A的大小是連續(xù)可調(diào)的。若某次探測(cè)科學(xué)家增強(qiáng)了加速電場(chǎng),把A調(diào)到一個(gè)恰當(dāng)?shù)闹岛?,在I2界面第一次觀察到有離子射出,但只要微微調(diào)小A的值,兩種離子便恢復(fù)從界面I1射出,求:在這種狀態(tài)下,當(dāng)兩離子分別從I1、I2界面射出時(shí),兩個(gè)出射點(diǎn)間的水平距離;
(3)繼續(xù)增強(qiáng)加速電場(chǎng),把A另調(diào)到某一個(gè)數(shù)值后,恰能觀察到兩種離子都從I2界面射出,但只要微微調(diào)小A的值,一種離子便恢復(fù)從界面I1射出,求:在這種狀態(tài)下,當(dāng)兩離子都從I2界面射出時(shí),兩種離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t3和t4的比值。
E
B
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:123引用:1難度:0.2
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1.如題圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一象限中有一半徑為R的扇形POQ無(wú)場(chǎng)區(qū)域,第一象限剩余區(qū)域(含PQ圓弧邊界)及第四象限均存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點(diǎn)沿y軸正方向以相同速度v(大小未知)射入磁場(chǎng),且所有粒子軌跡均交于Q點(diǎn)并被粒子收集盒(圖中未畫(huà))吸收。不計(jì)粒子重力,則( ?。?/h2>
A.磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 B.粒子速度為 qBRmC.粒子運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的最短時(shí)間為 3πm2qBD.粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到運(yùn)動(dòng)至Q點(diǎn)的過(guò)程中離Q的最遠(yuǎn)距離為2R 發(fā)布:2024/12/20 13:0:2組卷:27引用:2難度:0.4 -
2.如圖所示,一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方
處,能夠在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子??臻g存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),不考慮粒子間的相互作用和粒子重力,已知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小恰好為d,則( ?。?/h2>d2A.粒子能打在板上的區(qū)域長(zhǎng)度是 d15B.粒子能打在板上的區(qū)域長(zhǎng)度是 d3+152C.粒子從出發(fā)至打到板上的最短時(shí)間為 πd6vD.粒子從出發(fā)至打到板上的最長(zhǎng)時(shí)間為 5πd3v發(fā)布:2024/12/20 0:30:1組卷:365引用:6難度:0.2 -
3.一根通電直導(dǎo)線水平放置,通過(guò)直導(dǎo)線的恒定電流方向如圖所示,現(xiàn)有一電子從直導(dǎo)線下方以水平向右的初速度v開(kāi)始運(yùn)動(dòng),不考慮電子重力,關(guān)于接下來(lái)電子的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
A.電子將向下偏轉(zhuǎn),運(yùn)動(dòng)的半徑逐漸變大 B.電子將向上偏轉(zhuǎn),運(yùn)動(dòng)的半徑逐漸變小 C.電子將向上偏轉(zhuǎn),運(yùn)動(dòng)的半徑逐漸變大 D.電子將向下偏轉(zhuǎn),運(yùn)動(dòng)的半徑逐漸變小 發(fā)布:2024/12/19 22:0:1組卷:42引用:2難度:0.5
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