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2016届江苏物理二轮专题复习检测:考点强化练13

来源 :中华考试网 2016-01-18

  二、非选择题

  6.一束硼离子以不同的初速度,沿水平方向经过速度选择器,从O点进入方向垂直纸面向外的匀强偏转磁场区域,分两束垂直打在O点正下方的硼离子探测板上P1和P2点,测得OP1OP2=23,如图甲所示.速度选择器中匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感应强度为B1,偏转磁场的磁感应强度为B2。若撤去探测板,在O点右侧的磁场区域中放置云雾室,硼离子运动轨迹如图乙所示.设硼离子在云雾室中运动时受到的阻力Ff=kq,式中k为常数,q为硼离子的电荷量.不计硼离子重力。求:

  (1)硼离子从O点射出时的速度大小;

  (2)两束硼离子的电荷量之比;

  (3)两种硼离子在云雾室里运动的路程之比。

  答案:(1) (2) (3)

  解析:(1)只有竖直方向受力平衡的离子,才能沿水平方向运动离开速度选择器故有

  qE=qvB1

  解得:v=

  (2)设到达P1点的硼离子的电荷量为q1,到达P2点的硼离子的电荷量为q2

  进入磁场后有:q′vB2=m

  解得:r=

  根据题意有:=

  进入偏转磁场的硼离子的质量相同、速度相同,可得:

  ==。

  (3)设电荷量为q1的硼离子运动路程为s1,电荷量为q2的硼离子运动路程为s2,在云雾室内硼离子受到的阻力始终与速度方向相反,阻力一直做负功,洛伦兹力不做功

  则有:W=-Ffs=ΔEk,Ff=kq

  可得:==。

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