質(zhì)譜儀可用來對(duì)同位素進(jìn)行分析,其主要由加速電場(chǎng)和邊界為直線PQ的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成,如圖甲所示。某次研究的粒子束是氕核和氘核組成的,粒子從靜止開始經(jīng)過電場(chǎng)加速后,從邊界上的O點(diǎn)垂直于邊界進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),氕核最終到達(dá)照相底片上的M點(diǎn),已知O、M間的距離為d,氘核的質(zhì)量為氕核質(zhì)量的2倍,粒子的重力忽略不計(jì),求:
(1)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向(選答“垂直紙面向外”或“垂直紙面向里”);
(2)本次研究的粒子在照相底片上都能檢測(cè)到,照相底片的放置區(qū)域的長(zhǎng)度L至少多大;
(3)若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的區(qū)域?yàn)閳A形,且與PQ相切于O點(diǎn),如圖乙所示,其他條件不變,要保證氘核進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后不能打到PQ邊界上(PQ足夠長(zhǎng)),求磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R應(yīng)滿足的條件。
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng);從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題;牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題;動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:52引用:1難度:0.4
相似題
-
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)吸收。不計(jì)粒子重力,則( )
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>d2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開始運(yùn)動(dòng),不考慮電子重力,關(guān)于接下來電子的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/19 22:0:1組卷:42引用:2難度:0.5
把好題分享給你的好友吧~~