(10分)如图所示,a、b、c、d为4个正离子,电荷量相等均为q,同时沿图示方向进入速度选择器后,a粒子射向P1板,b粒子射向P2板,c、d两粒子通过速度选择器后,进入另一磁感应强

◎ 题目

(10分)如图所示,abcd为4个正离子,电荷量相等均为q,同时沿图示方向进入速度选择器后,a粒子射向P1板,b粒子射向P2板,cd两粒子通过速度选择器后,进入另一磁感应强度为B2的磁场,分别打在A1A2两点,A1A2两点相距Δx。已知速度选择器两板电压为U,两板距离为d,板间磁感应强度为B1

(1)试判断abcd四粒子进入速度选择器的速度va、vb、vc、vd大小关系。(用<、>或=表示)
(2)试求出vcvd
(3)试判断c、d粒子的质量mcmd是否相等,若不等,求出它们的质量差Δm

◎ 答案

(1)(2)(3)不等,

◎ 解析


试题分析:(1)粒子进入速度选择器,能通过速度选择器的条件是:Eq=Bvq。若速度太小则往左边偏即a粒子,若速度太大,则向右偏即b粒子。能通过速度选择器说明v=E/B。

(2)c、d不偏转,故有
即:
得,
(3)不等,mc <md  
根据洛伦兹力提供向心力则有,即


点评:此类题型通过结合速度选择器筛选一部分合适速度的粒子进入磁场,然后利用洛伦兹力提供向心力从而找到两粒子间隔的表达式,进而解决问题

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)如图所示,a、b、c、d为4个正离子,电荷量相等均为q,同时沿图示方向进入速度选择器后,a粒子射向P1板,b粒子射向P2板,c、d两粒子通过速度选择器后,进入另一磁感应强…”主要考查了你对  【磁场对运动电荷的作用:洛伦兹力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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