题文
(16分)利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。如图所示的矩形区域ACDG(AC边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场,A处有一狭缝。离子源产生的离子,经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂直于磁场的方向射入磁场,运动到GA边,被相应的收集器收集。整个装置内部为真空。已知被加速的两种正离子的质量分别是
和

,电荷量均为
.加速电场的电势差为
,离子进入电场时的初速度可以忽略.不计重力,也不考虑离子间的相互作用。
(1)求质量为
的离子进入磁场时的速率
;
(2)当磁感应强度的大小为B时,求两种离子在GA边落点的间距
.
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
(1)加速电场对离子
做功,由动能定理:
解得:
①
(2)由牛顿第二定律和洛伦兹力公式:
,得:
,
利用①式得离子在磁场中的轨道半径分别为:
,
②
两种离子在GA上落点的间距:
③
考点
据考高分专家说,试题“(16分)利用电场和磁场,可以将比荷不同.....”主要考查你对 [受力分析 ]考点的理解。
受力分析
受力分析:
1、物体受力分析的方法
①方法:整体法、隔离法。
②选择:所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,不必考虑内力的作用;当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
2、受力分析的顺序:先重力,再接触力,最后分析其他外力。
3、受力分析时应注意的问题
①分析物体受力时,只分析周围物体对研究对象所施加的力;
②受力分析时,不要多力或漏力,注意确定每个力的实力物体和受力物体,在力的合成和分解中,不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力;
③如果一个力的方向难以确定,可用假设法分析;
④物体的受力情况会随运动状态的改变而改变,必要时根据学过的知识通过计算确定;
⑤受力分析外部作用看整体,互相作用要隔离。




