如题图,离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HO=d,HS=2d,∠MNQ=90°。(忽略粒子所受重力) (1)求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角ϕ; (2)求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径; (3)若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处,质量为16m的离子打在S2处。求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。
一电子的质量为m,电量为e,静止在一对平行金属板的左板,金属板间距离为d,如果在某时刻起在金属板间加上电压随时间的变化关系如右图所示的交变电压,经过两个周期的时间,电子刚好到达右极板,且此时电子的速度恰好为零,交变电压的变化周期为T,求: (1)用m、e、d、T表示U0 (2)在上问中如果在t1=T/6时才让电子静止释放,那么到t2=7T/6时刻止,这段时间内电子的位移多大? (3)如果在t1=T/6时才让电子静止释放,那么经过多少时间电子到达右极板?(电子重力不计)
根据科普资料介绍,受控核聚变装置中有极高的温度,因而带电粒子将没有通常意义上的”容器”可装,而是借助磁场能约束带电粒子运动这一理论,从而使高速运动的带电粒子束缚在某一磁场区域内,那么,该磁场就成了某种意义上的容器了。 (1)实践表明,如果氦核在磁场区域内沿垂直于磁场方向运动,速度大小V与它在磁场中运动的轨道半径R有关,根据我们已学过的知识,试推导出V与R的关系式。(已知氦核的荷质比为q/m,磁场的磁感强度为B,氦核重力不计) (2)对于上面的”容器”,我们现按下面的简化条件来讨论:如图所示是一个截面为内径R1,外径R2的环状区域,区域内有垂直于截面的匀强磁场,已知氦核的荷质比为q/m,磁场的磁感强度为B,若氦核平行于截面从A点以相同速率沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场外边界,求氦核的最大速度。
(1)此电场的场强是多大? (2)此电荷只在电场力作用下从静止开始移动了0.4m而到达B点,到达B点时电荷的动能有多大? (3)A、B两点间的电势差是多少?
(1)一个水分子的质量 (2)一个水分子的体积 (3)2.7kg的水中含有多少个水分子。(取二位有效数字)
如图所示电路中,电源电动势ε=50V,内阻r=5Ω,电阻R1=R2=30Ω。若再接入一个电阻R3,使电压表示数为40V,不计电压表对电路的影响,问:R3应接在什么位置上(要求画出电路图)? R3的阻值多大?