課外研究小組的同學(xué)在研究速度選擇器時，將一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球，沿極板正中間平行極板方向，沿中線射入速度選擇器（如圖甲所示），發(fā)現(xiàn)小球沿直線通過速度選擇器。已知磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里，電場強度的大小E=mgq，方向與B方向垂直。
（1）求小球的初速度v0；
（2）若已知板間距為d,板長為L，且d=L=4m2gq2B2，如圖乙，現(xiàn)在速度選擇器的上極板正中間開一小孔H，將電場的方向反向、大小不變，且仍然讓小球以第（1）問的速度v0從中點出發(fā)，判定是否能夠通過小孔H？若能夠通過，求從射入速度選擇器到第2次通過小孔H的時間；若不能通過，求打在上極板的位置；
（3）若將小球以速度v0垂直極板從小孔H射入板間（如圖丙），將電場強度大小變?yōu)?E，方向豎直向上，發(fā)現(xiàn)小球恰好能到達下極板，求板間距d。
mg
q
4
m
2
g
q
2
B
2
【答案】（1）小球的初速度v0為；
（2）能夠通過小孔H；從射入速度選擇器到第2次通過小孔H的總時間為；
（3）板間距d為。
2
mg
q
B
（2）能夠通過小孔H；從射入速度選擇器到第2次通過小孔H的總時間為
（
π
+
8
）
m
2
q
B
（3）板間距d為
（
5
-
1
）
m
2
g
q
2
B
2
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：110引用：3難度：0.4
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1．如圖，速度選擇器兩極板間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場，一電荷量為+q的粒子以水平速度v0從左側(cè)射入，恰能沿直線飛出速度選擇器，不計粒子重力和空氣阻力。下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/11/19 3:0:1組卷：180引用：2難度：0.5 -
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3．某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀原理如圖所示，A為粒子加速器，加速電壓為U1；B為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強度為B1，兩板間距離為d；C為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強度為B2。今有一質(zhì)量為m,電荷量為e的正粒子（不計重力），經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進入分離器后做勻速圓周運動。求：
（1）粒子的速度v為多少？
（2）速度選擇器兩板間電壓U2為多少？
（3）粒子在B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R為多大？發(fā)布：2024/12/2 1:30:1組卷：1564引用：19難度：0.6
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