如图为实验室筛选带电粒子的装置示意图，左端为加速器，中间为速度选择器，其中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度B1=1.0T，两极板间电压U2=1.0×102V，两极板间的距离D=2cm,速度选择器右端是一个底面半径R=20cm的圆筒，可以围绕竖直中心轴顺时针转动，筒壁的一个水平圆周上均匀分布着8个小孔（O1至O8），圆筒内部有竖直向下、磁感应强度大小为B2的匀强磁场．一带电荷量大小为q=1.60×10-19C、m=3.2×10-25kg的带电粒子，从静止开始经过加速电场后匀速穿过速度选择器，圆筒不转时，粒子恰好从小孔O8射入，从小孔O3射出．若粒子碰到圆筒就被圆筒吸收，求：
（1）粒子在穿过速度选择器时的速度大小；
（2）圆筒内匀强磁场的磁感应强度B2的大小，并判断粒子带正电还是负电；
（3）要使粒子从一个小孔射入圆筒后能从正对面的小孔射出（如从O1进入，从O5射出），则圆筒匀速转动的角速度为多大？
【考点】速度选择器；带电粒子在匀强磁场中的圆周运动．
【答案】（1）粒子在穿过速度选择器时的速度大小是5×103m/s；
（2）圆筒内匀强磁场的磁感应强度B2的大小是0.05T，粒子带负电；
（3）则圆筒匀速转动的角速度大小是×105rad/s （n=0、1、2、3……）。
（2）圆筒内匀强磁场的磁感应强度B2的大小是0.05T，粒子带负电；
（3）则圆筒匀速转动的角速度大小是
8
n
+
1
12
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/6/27 10:35:59组卷：27引用：1难度：0.4
相似题
-
1．如图，速度选择器两极板间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场，一电荷量为+q的粒子以水平速度v0从左侧射入，恰能沿直线飞出速度选择器，不计粒子重力和空气阻力。下列说法正确的是（ ）发布：2024/11/19 3:0:1组卷：180引用：2难度：0.5 -
2．如图所示的速度选择器两板间有互相垂直的匀强电场和磁场，电荷量为+q的带电粒子，以水平速度v0从左侧射入，恰能沿直线飞出速度选择器，不计粒子重力和空气阻力，在其他条件不变的情况下（ ）发布：2024/11/21 14:30:2组卷：217引用：4难度：0.7
-
3．某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2。今有一质量为m,电荷量为e的正粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求：
（1）粒子的速度v为多少？
（2）速度选择器两板间电压U2为多少？
（3）粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？发布：2024/12/2 1:30:1组卷：1560引用：19难度：0.6
