一種離子分析器簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖所示．電離室可將原子或分子電離為正離子，正離子陸續(xù)飄出右側(cè)小孔（初速度視為零）進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，離開(kāi)加速電場(chǎng)后從O點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入半徑為r的半圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，O點(diǎn)為磁場(chǎng)區(qū)域圓心同時(shí)是坐標(biāo)原點(diǎn)，y軸為磁場(chǎng)左邊界．該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度連續(xù)可調(diào)．在磁場(chǎng)的半圓形邊界上緊挨放置多個(gè)“探測(cè)-計(jì)數(shù)器”，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為某值時(shí)，不同比荷的離子將被位置不同的“探測(cè)-計(jì)數(shù)器”探測(cè)到并計(jì)數(shù)．整個(gè)裝置處于真空室內(nèi)．某次研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時(shí)，僅有位于P處的探測(cè)器有計(jì)數(shù)，P點(diǎn)與O點(diǎn)的連線與x軸正方向夾角θ=30°．連續(xù)、緩慢減?。x子從進(jìn)入磁場(chǎng)到被探測(cè)到的過(guò)程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度視為不變）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B02時(shí)，開(kāi)始有兩個(gè)探測(cè)器有計(jì)數(shù)．不計(jì)重力和離子間的相互作用．求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時(shí)，在P處被發(fā)現(xiàn)的離子的比荷qm，以及這種離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
（2）使得后被發(fā)現(xiàn)的離子，在P處被探測(cè)到的磁感應(yīng)強(qiáng)度B
（3）當(dāng)后發(fā)現(xiàn)的離子在P點(diǎn)被探測(cè)到時(shí)，先發(fā)現(xiàn)的離子被探測(cè)到的位置坐標(biāo)．
B
0
2
q
m
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：46引用：3難度：0.7
相似題
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1．如圖所示，三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點(diǎn)?，F(xiàn)在DB段上向磁場(chǎng)內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子（不考慮粒子間的相互作用和粒子重力），若從D點(diǎn)射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場(chǎng)，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長(zhǎng)度為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：300引用：1難度：0.5 -
2．如圖1所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y軸上。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現(xiàn)在0～3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子，在t0時(shí)刻射入磁場(chǎng)時(shí)，恰好不會(huì)從磁場(chǎng)邊界射出磁場(chǎng)區(qū)域且圓心在x軸上，上述l、m、q、t0為已知量，U0=
，不考慮P、Q兩板電壓的變化對(duì)磁場(chǎng)的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場(chǎng)區(qū)域的面積；
（3）t=t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：79引用：2難度：0.7 -
3．核聚變具有極高效率、原料豐富以及安全清潔等優(yōu)勢(shì)，中科院等離子體物理研究所設(shè)計(jì)制造了全超導(dǎo)非圓界面托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置（EAST），這是我國(guó)科學(xué)家率先建成了世界上第一個(gè)全超導(dǎo)核聚變“人造太陽(yáng)實(shí)驗(yàn)裝置將原子核在約束磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，如圖所示，磁場(chǎng)水平向右分布在空間中，所有粒子的質(zhì)量均為m,電荷量均為q,且粒子的速度在紙面內(nèi)，忽略粒子重力的影響，以下判斷正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：65引用：2難度：0.7
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