質(zhì)譜儀被應(yīng)用于分離同位素，圖（a）是其簡化模型。大量質(zhì)量m=1.60×10-27kg、電荷量為q=1.60×10-19C的質(zhì)子，從粒子源A下方以近似速度為0飄入電勢差為U0=450V的加速電場中，從中央位置進(jìn)入平行板電容器。當(dāng)平行板電容器不加電壓時，粒子將沿圖中虛線從O點進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T的勻強(qiáng)磁場中，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在水平放置的屏上，已知磁場方向垂直紙面向外，電容器極板長度L=6cm,兩極板間寬度d=2cm?，F(xiàn)給平行板電容器加上圖（b）所示的偏轉(zhuǎn)電壓，質(zhì)子在電容器中運動的時間遠(yuǎn)小于電壓變化的周期T，水平屏分布在電容器豎直極板兩側(cè)，忽略粒子所受重力和粒子間的相互作用力，求：
（1）質(zhì)子射出加速電場時速度的大?。?br />（2）為使質(zhì)子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后能全部進(jìn)入磁場，偏轉(zhuǎn)電壓的最大值Um；
（3）質(zhì)子打在水平放置的屏上的痕跡長度s。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：93引用：3難度：0.5
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1．如圖所示為某質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理圖。現(xiàn)讓質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為零的粒子，經(jīng)加速電壓為U的加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器的平行金屬板之間有相互正交的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場（圖中均未畫出）。該粒子恰能沿直線通過，并從平板S上的狹縫P進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場中，在磁場中運動一段時間后，最終打在照相底片上的A點。底片厚度可忽略不計，且與平板S重合。空氣阻力、粒子所受的重力均忽略不計。求：
（1）帶電粒子進(jìn)入速度選擇器時的速率v0；
（2）速度選擇器中勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小E；
（3）照相底片上A點與狹縫P之間的距離L。發(fā)布：2024/12/29 16:0:1組卷：270引用：3難度：0.4 -
2．如圖所示，一個粒子源S發(fā)射出速度不同的各種粒子，經(jīng)過PQ兩板間的速度選擇器后僅有甲、乙、丙、丁四種粒子沿平行于紙面的水平直線穿過擋板MN上的小孔O，在MN下方分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，四種粒子的軌跡如圖所示，則下面說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/11 8:0:12組卷：59引用：2難度：0.5 -
3．如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，電荷量相同的帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E．平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2．平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場．下列表述正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 17:30:1組卷：170引用：6難度：0.7
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