某探究小组设计了一个质谱仪,其原理如图所示.一束电量均为,质量不同的带负电的粒子,经过电场加速后进入一速度选择器,从点进入一等腰直角三角形的有界磁场中,又从斜边射出.速度选择器中垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为,竖直向下的匀强电场强度为,有界磁场的磁感应强度为,直角边长为,为斜边的中点,两点相距为.求:(1)带电粒子进入有界磁场的速度大小.(2)带电粒子质量应满足的条件.(3)打在斜边上Q点的带电粒子在磁场中运动的时间.
如图所示为质谱仪的原理图,A为粒子加速器,电压为U1;B为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,板间距离为d;C为偏转分离器,磁感应强度为B2。今有一质量为m、电量为q的正离子经加速后,恰好通过速度选择器,进入分离器后做匀速圆周运动, 求:(1)粒子的速度v; (2)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R。
如图所示,水平放置的平行板电容器,极板长L= 0.1m,两板间距离d =" 0.4" cm。有一带电微粒以一定的初速度从两板中央平行于极板射入,若板间不加电场,由于重力作用微粒恰能落到下板中点O处;若板间加竖直方向的匀强电场,带电微粒刚好落到下板右边缘B点。已知微粒质量,电量,取g=10m/s2。 试求:(1)带电微粒入射初速度的大小; (2)板间所加电场的电场强度多大?方向怎样?
如图所示,将电荷量为q=3.0×10-9C的点电荷从匀强电场中的A点移动到B点,AB=2cm,电场力做的功为6.0×10-7J, (1)若以B点为零电势点,求A点的电势和A、B两点的电势差; (2)求匀强电场的场强E
如图所示,左侧匀强电场的区域宽度为L,电场强度为E,右侧匀强磁场的左右宽度为d ,磁场的上下区域很长,一质量为m、带电量为q的粒子,从电场的左边界A点静止释放,经电场加速后垂直进入磁场,出磁场时与入射方向的偏角为θ.(不计粒子重力) 求: (1)粒子离开电场时的速度; (2)匀强磁场的磁感应强度; (3)粒子在磁场中的运动时间.
如图所示,水平放置的两块平行金属板长L=5cm,两板间距d=1cm,两板间电压U=91V不变,上板带正电。距离极板右端s=10cm处有一接收屏,各种速度的电子沿水平方向从两板中央射入。电子的质量=0.91×10-30kg,电荷量e=1.6×10-19C。求: (1)到达接收屏上的电子的初速度应满足的条件; (2)电子打到接收屏上距中心O的最大距离;