利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。如图所

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-17
利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。如图所

解:(1)加速电场对离子m 1 做的功W=qU 由动能定理得 解得: ① (2)由牛顿第二定律和洛伦兹力公式可得: 利用①式得离子在磁场中的轨道半径分别为: ② 两种离子在边GA上落点的间距为: ③ (3)质量为m 1 的离子,在GA边上的落点都在其入射点左侧2R 1 处,由于狭缝的宽度为d,因此落点区域的宽度也是d。同理,质量为m 2 的离子在GA边上落点区域的宽度也是d为保证两种离子能完全分离,两个区域应无交叠,条件为:2(R 1 -R 2 )>d ④ 利用②式,代入④式:得 R 1 的最大值满足2R 1m =L-d 得 求得最大值

(1) (6分) (2) (10分) 试题分析:(1)加速电场对离子 做功,由动能定理: 解得: ①(2)由牛顿第二定律和洛伦兹力公式: ,得: ,利用①式得离子在磁场中的轨道半径分别为: , ②两种离子在GA上落点的间距: ③

正确答案 C
本题是带电粒子在复合场中运动的题
带电粒子垂直左边界从o点射入正交的匀强电场和匀强磁场中 恰好沿直线射出
qvB=qE v=E/B 但是不能确定带电粒子电性,电量。撤去磁场后,带电粒子在匀强电场中做类平抛运动。因不知带电粒子电性无法确定向哪侧偏 AB错误 电场力一定做正功,动能增加 D错,电势能一定减小 C正确

当只存在电场时,带电粒子在电场中只受到电场力的作用,因此电势能一定减小而动能一定增大,所以C正确而D错误。
当同时存在电场和磁场时,由左手定则可以判断出粒子水平向右运动时受到的洛仑兹力和电场力刚好方向相反,因此相比于只受到电场力的情况,带电粒子在电场和磁场共同作用下的偏转较小,但由于没有说明带电粒子所带电荷的正负,所以不知道是向上还是向下偏转,因此AB都错误。

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    答:解:(1)加速电场对离子m 1 做的功W=qU 由动能定理得 解得: ① (2)由牛顿第二定律和洛伦兹力公式可得: 利用①式得离子在磁场中的轨道半径分别为: ② 两种离子在边GA上落点的间距为: ③ (3)质量为m 1 的离子,在GA边上的落点都在其入射点左侧2R 1 处,由于狭缝的宽...
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  • 有关电磁场分离不同粒子的问题,求高中物理帝
    答:首先电场对带电粒子有吸引或排斥作用,且电场对其做功(异性相吸,同性相斥);而电场则对带电粒子不做功,但对带电粒子的运动方向产生干涉,根据左手方向定则可以判断(四指与大拇指垂直,使磁场线穿过掌心,四指代表带正电荷的运动方向,大拇指则是受电场力的方向);那么,要分离带电粒子的话,就有...
  • 回旋加速器中粒子的比荷变为原来的一半可以加速吗
    答:回旋加速器中粒子的比荷变为原来的一半可以加速.但需要改变加速器的设计和参数。因为回旋加速器的加速原理是利用电场和磁场的相互作用来加速粒子,而粒子的比荷(电荷质量比)是影响粒子在磁场中运动的重要因素之一。
  • 高中物理洛伦兹力的应用_洛伦兹力的应用
    答:不同比荷的离子 不同。P位置为照相底片记录 。2、一种测量血管中血流速度仪器的原理如图所示,在动脉血管左右两侧加有匀强磁场,上下两侧安装电极 并连接电压表,设血管直径是2.0mm,磁场的磁感应强 度为0.080T,电压表测出的电压为0.10mV,则血流速 度大小为 m/s。(取两位有效数字)。
  • 比荷是什么
    答:比荷是带电体的电荷量和质量的比值。比荷是物理学中一个很重要的物理量,它的测定在近代物理学发展史上占有重要的地位。
  • 如图所示为一种测量电子比荷的仪器的原理图,其中阴极K释放电子,阳极A是...
    答:解:(1)电子在电场和磁场重叠的空间不发生偏转,必是电场力与洛仑兹力大小相等,方向相反,而电场力方向竖直向下,洛伦兹力方向一定竖直向上,由左手定则可判定磁场方向垂直纸面向外(2)电子穿过电场和磁场区域沿直线运动,必受力平衡, 0 ① 电子经电压为U的电场加速 ② 联立①②解得...
  • 汤姆生在测定阴极射线比荷时采用的方法是利用电场、磁场偏转法,即测出...
    答:⑥ ∴ ⑦ (3分)在磁场中偏转:设电子在磁场中做匀速圆周运动半径为R, ⑧ (2分) ⑨ (1分)⑦⑧⑨联立消去 整理得 (3分) 略
  • 什么是比荷?比荷怎么算?
    答:比荷是q比m。带电体的电荷量和质量的比值,叫作荷质比 (specific charge),又称比荷。例如电子的比荷为e/me=1.758×10^11C/kg。物理研究编辑电子电量e和电子静质量m的比值(e/m)是电子的基本常数之一,又称电子比荷