作业帮 > 综合 > 作业

(2014•淮安模拟)如图所示,在y轴左侧放置一加速电场和偏转电场构成的发射装置,C、D两板的中心线处于y=8cm的直线

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/13 02:26:04
(2014•淮安模拟)如图所示,在y轴左侧放置一加速电场和偏转电场构成的发射装置,C、D两板的中心线处于y=8cm的直线上;右侧圆形匀强磁场的磁感应强度大小为B=
2
3
(1)在加速电场中,由动能定理得:qUAB=
1
2mv02-0,
粒子在偏转电场中做类平抛运动,
在水平方向:L=v0t,
在竖直方向:d1=
1
2at2=
1
2
qUCD
mdt2
速度偏角的正切值:tanθ=
vy
v0=
at
v0=
LUCD
2dUAB=1,
代入数据解得速度大小:v=2×104m/s,
速度方向与x轴正方向夹角θ=45°;
(2)如图1所示,粒子与y轴负方向成45°进入第一象限,
做匀速运动,进入磁场后做匀速圆周运动,运动四分之一周,
出磁场后做匀速运动.由对称关系,粒子射出磁场时速度与x轴正方向成45°,
y=11cm,x=6cm+11cm=17cm,打在屏上的位置坐标(17cm,11cm);

(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:qvB=m
v2
r,
解得轨道半径:r=3cm,
根据磁聚集原理,带电粒子在磁场中的轨道半径与圆形匀强磁场的半径R相等时,
带电粒子必会聚于同一点,会聚的位置与粒子入射方向相垂直的直径的端点,
即为如图2所示的N点.                                         
假设粒子可以垂直打在屏上.由几何关系得,垂直打到屏的位置坐标:
x=6+3

2
2cm,y=11cm,位置坐标为(6+3

2
2,11);
因要求粒子垂直打到屏,则射出磁场时的速度方向与x轴垂直,
此时粒子的轨道半径与x轴平行,从而推得射入磁场时的位置为x轴的M点(菱形对边平行且相等).
向下移动的距离:S=R=3cm(等腰梯形的两腰相等),粒子可以垂直打在屏上.
答:(1)该粒子射出偏转电场时速度大小2×104m/s,速度方向与x轴正方向夹角θ=45°;
(2)该粒子打在屏上的位置坐标为(17cm,11cm);
(3)若将发射装置整体向下移动,粒子能垂直打到屏;该粒子垂直打在屏上的位置坐标为(6+3

2
2,11),发射装置移动的距离为3cm.
(2014•淮安模拟)如图所示,在y轴左侧放置一加速电场和偏转电场构成的发射装置,C、D两板的中心线处于y=8cm的直线 (2010•南通模拟)如图所示,一价氢离子和二价氦离子的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打 (2013•淮安模拟)如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线的半径为R 如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为U1,偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏转量y增 (2013•成都一模)如图所示,左侧装置内存在着匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场,装置上下两极板间电势差为U、间距为L; (2010•南通模拟)如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道,处于水平向右的匀强电场中,一带负电荷的小球从高h的 关于加速电场和偏转电场的知识点及公式 带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场,要使它离开偏转电场时偏转角增大,可采用的办法有:( D) 如图(甲)所示,在xoy平面内有足够大的匀强电场,电场方向竖直向上,电场强度E=40N/C.在y轴左侧平面内有足够大的瞬 (2014•浙江模拟)一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面平行, 如图所示的装置是在竖直平面内放置的绝缘轨道,处于水平向右的匀强电场中, 关于带电离子在加速电场和偏转电场的问题