飛行時間質(zhì)譜儀可以根據(jù)帶電粒子的飛行時間對氣體分子進(jìn)行分析．如圖所示，在真空狀態(tài)下，自脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的方形區(qū)域，然后到達(dá)緊靠在其右側(cè)的探測器．已知極板a、b間的電壓為U0，間距為d,極板M、N的長度和間距均為L．不計離子重力及經(jīng)過a板時的初速度．
（1）若M、N板間無電場和磁場，請推導(dǎo)出離子從a板到探測器的飛行時間t與比荷k（k=qm，q和m分別為離子的電荷量和質(zhì)量）的關(guān)系式；
（2）若在M、N間只加上偏轉(zhuǎn)電壓U1，請論證說明不同正離子的軌跡是否重合；
（3）若在M、N間只加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場．已知進(jìn)入a、b間的正離子有一價和二價的兩種，質(zhì)量均為m,元電荷為e.要使所有正離子均能通過方形區(qū)域從右側(cè)飛出，求所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值Bm．
q
m
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：58引用：2難度：0.3
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1．用鋁板制成如圖所示的框架，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框的上板上，讓整體在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中向左以速度v勻速運(yùn)動，懸線的拉力為T，則下列說法中正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/12 21:0:2組卷：90引用：2難度：0.4 -
2．如圖所示，水平正對放置的帶電平行金屬板間的勻強(qiáng)電場方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，一帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過軌道端點(diǎn)P進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做勻速直線運(yùn)動。現(xiàn)在使小球從稍低些的b點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過軌道端點(diǎn)P進(jìn)入兩板之間的場區(qū)。關(guān)于小球和小球現(xiàn)在運(yùn)動的情況以下判斷中正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/16 5:30:2組卷：45引用：1難度：0.5 -
3．如圖所示，a、b是一對平行金屬板，分別接到直流電源的兩極上，使a、b兩板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場（場強(qiáng)大小為E），右邊有一塊擋板，正中間開有一小孔d,在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束離子（不計重力），這些離子都沿直線運(yùn)動到右側(cè)，從孔射出后分成三束，則下列判斷正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/10 16:30:6組卷：132引用：1難度：0.6
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