四川省内江市铁路中学高中物理质谱仪和磁流体发电机压轴题易错题.pdfVIP

四川省内江市铁路中学高中物理质谱仪和磁流体发电机压轴题易错题

一、高中物理解题方法：质谱仪和磁流体发电机

DUMN

1．如图所示，相距为、板间电压为的平行金属板、间有垂直纸面向里、磁感应强

度为B0的匀强磁场；在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场；pOx区

域为无场区．一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射入两板间并做匀速直线运动，从H

0AyⅠOpxⅠ

（，）点垂直轴进入第象限，经上某点离开磁场，最后垂直轴离开第象

限．求：

1MN

（）离子在金属板、间的运动速度；

q

2

（）离子的比荷；

m

3Ⅰ

（）离子在第象限的磁场区域和无场区域内运动的时间之比．

Uq2Ut

1v231

【答案】（）（）（）

BdmBBadt2

002

【解析】

【分析】

【详解】

1mqv

（）设带电粒子的质量为、电量为，在平行金属板间的运动速度为，平行金属板间

的场强为E

0

U

qvB=qE①MNE②

依题意，有又，间为匀强电场，有

000d

U

联立①②解得v③

Bd

0

v2

2POyrqvBm④

（）带电粒子进入区域，做匀速圆周运动，设轨道半径为，有

r

I1/4OPA-

依题意带电粒子进入第象限转过圈后从上离开磁场，如图，由几何关系得

r=rtAn45°⑤

q2U

联立③④⑤得：⑥

mBBad

0

2r

3T⑦

（）匀速圆周运动的周期

v

T

带电粒子在磁场中的运动时间t⑧

1