组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 带电粒子在复合场中的运动 > 质谱仪 > 基于速度选择器的质谱仪
题型:填空题 难度:0.65 引用次数:321 题号:12419625
如图所示为质谱仪的原理图,某同学欲使用该装置测量某带正电粒子的比荷。粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后,进入速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度大小为,磁场方向如图,匀强电场的场强为E。带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G点既垂直直线又垂直于磁场的方向射入偏转磁场。偏转磁场是一个以直线为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片的H点。已知偏转磁场的磁感应强度为,带电粒子的重力可忽略不计。
(1)为保证粒子在速度选择器中做直线运动,速度选择器a板需与电源___________(选填“正极”或“负极”)相连,b板需与电源___________(选填“正极”或“负极”)相连。
(2)射入偏转磁场粒子的速度为___________(用题目所给物理量字母表示)。
(3)为了测定粒子比荷,除了题目所给物理量,还需测量___________

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填空题 | 适中 (0.65)
【推荐1】(1)如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积S1>S2=S3,线圈1、2在同一位置,且线圈3在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Φ1Φ2Φ3,则三者的大小关系为___________

(2)如图1所示,匝数,边长的正方形线框置于匀强磁场中,从图示位置开始计时,让线框绕垂直磁场方向的轴匀速转动,通过线框的磁通量随时间变化的图象如图2所示。在t1=0.02s和t2=0.04s时,线框中感应电流的方向_______(填“相同”或“相反”);匀强磁场的磁感应强度为___________T;线框中感应电动势的有效值为___________V;线框中感应电动势的瞬时值表达式为___________

(3)一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束,其运动轨迹如图所示,其中s0A=s0C,则甲、乙两束粒子的速度之比为________,甲、乙两束粒子的比荷之比为______________
2022-05-07更新 | 160次组卷
填空题 | 适中 (0.65)
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填空题 | 适中 (0.65)
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【推荐3】如图所示,比荷为k的带正电同种粒子以某一速度沿虚线方向射入平行板间正交电磁场,恰好做直线运动,然后进入右侧的圆形磁场。圆形区域磁场方向垂直纸面向里且圆心O在虚线上,半径为r。已知加在平行板间的电压为U,两平行板之间的距离为d,磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为。不计重力的影响,则求粒子进入正交电磁场速度v______;要使粒子在圆形区域磁场中偏转后射出,圆形区域内的磁场______
2022-09-09更新 | 329次组卷
共计 平均难度:一般