热门试卷

解：（1）粒子经加速电场U1加速，获得速度V，由动能定理得：

qU1=mv2

解得v=

（2）在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡得

Eq=qvB1即

U2=B1dv=B1d

故速度选择器的电压U2为B1d．

（3）在B2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，在B2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，有，

R=．

粒子在B2磁场中偏转的距离：L=2R=

答：（1）粒子的速度v是；

（2）速度选择器的电压U2是B1d；

（3）粒子在B2磁场中偏转的距离是．

解：（1）离子在加速电场中加速，设进入静电分析器的速度为v，根据动能定理 qU=mv2     ①

离子射出静电分析器的速度仍为v，在磁分析器中，离子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，设轨道半径为r，根据牛顿定律：

qvB=m ②

依题意知：r=d            ③

由①、②、③式解得

B= ④

由左手定则得，磁场方向垂直于纸面向外       

（2）在静电分析器中，离子在电场力作用下做匀速圆周运动，根据牛顿定律

qE= ⑤

由①、⑤式解得

E= ⑥

（3）该离子仍由P点垂直于磁场左边界进入磁分析器   

该离子射出磁场的位置在Q点的左侧     

答：（ 1）磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小为，方向  由左手定则得，磁场方向垂直于纸面向外；

（2）静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小为；

（3）该离子射出磁场的位置在Q点的左侧．

解：（1）设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1，速度为v1

qU=mv12

qv1B=m

解得  

同理，粒子第2次经过狭缝后的半径

则 

（2）设粒子到出口处被加速了n圈解得

解上四个方程得

（3）粒子的动能

Bqv=

解得EK=

将  代入上式

解得EK=2 mπ2R2f2答：（1）粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为

（2）粒子从静止开始加速到出口处所需的时间．

（3）粒子能获得的动能Ek跟加速器磁感应强度和加速电场频率之间关系为EK=2 mπ2R2f2．