问题 计算题

(10分)如图所示,abcd为4个正离子,电荷量相等均为q,同时沿图示方向进入速度选择器后,a粒子射向P1板,b粒子射向P2板,cd两粒子通过速度选择器后,进入另一磁感应强度为B2的磁场,分别打在A1A2两点,A1A2两点相距Δx。已知速度选择器两板电压为U,两板距离为d,板间磁感应强度为B1

(1)试判断abcd四粒子进入速度选择器的速度va、vb、vc、vd大小关系。(用<、>或=表示)

(2)试求出vcvd

(3)试判断c、d粒子的质量mcmd是否相等,若不等,求出它们的质量差Δm

答案

(1)(2)(3)不等,

题目分析:(1)粒子进入速度选择器,能通过速度选择器的条件是:Eq=Bvq。若速度太小则往左边偏即a粒子,若速度太大,则向右偏即b粒子。能通过速度选择器说明v=E/B。

(2)c、d不偏转,故有

即:

得,

(3)不等,mc <md  

根据洛伦兹力提供向心力则有,即

点评:此类题型通过结合速度选择器筛选一部分合适速度的粒子进入磁场,然后利用洛伦兹力提供向心力从而找到两粒子间隔的表达式,进而解决问题

选择题
选择题