如圖甲所示，是一臺質(zhì)譜儀的簡化結(jié)構(gòu)模型。大量質(zhì)量為m=6.4×10-27kg、電荷量為q=+3.2×10-19C的α粒子（即 42He核），從容器A下方飄入電勢差為U0=400V的加速電場中，其初速度可視為0。若偏轉(zhuǎn)電場不加電壓，α粒子經(jīng)加速后，將沿偏轉(zhuǎn)電場的中軸線（圖中虛線路徑）出射后緊跟著馬上垂直屏的方向射入一垂直紙面向外的勻強磁場中，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后擊中屏?，F(xiàn)在偏轉(zhuǎn)電場兩極間加上如圖乙所示隨時間變化的電壓，其中T遠大于粒子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場的時間。偏轉(zhuǎn)電場兩板間寬度d=4cm,兩極板正對區(qū)域可視為勻強電場，正對區(qū)域以外的電場忽略不計。不計粒子所受重力和阻力，求：
（1）α粒子出加速電場時速度v1的大??；
（2）為使α粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后能全部進入偏轉(zhuǎn)磁場，偏轉(zhuǎn)電場極板長度的取值范圍；
（3）當偏轉(zhuǎn)電場極板長度L=8cm時，若容器A中除了題干中已知的α粒子外，還存在另一種粒子氚核（ 31H），為使兩種粒子均能擊中屏且擊中屏的位置沒有重疊，則偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應強度不能超過多少？
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【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/9/28 1:0:2組卷：101引用：2難度：0.3
相似題
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1．電子的發(fā)現(xiàn)揭開了人類對原子結(jié)構(gòu)的認識．湯姆生用來測定電子的比荷的實驗裝置如圖所示．真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計初速度、重力和電子間的相互作用）．經(jīng)加速電壓加速后，穿過A′中心的小孔沿中心軸OO′的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P′間的區(qū)域．
當P和P′極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束打在熒光屏的中心O點處，形成了一個亮點；當P和P′極板間加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點偏離到O′點，（O′與O點的豎直間距為d,水平間距可忽略不計）．若此時，在P和P′間，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場，調(diào)節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到O點．已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L2（如圖所示）．求：
（1）加偏轉(zhuǎn)電壓U后，板間區(qū)域的電場強度大小和方向
（2）再加入磁場后，分析電子重新回到O點的原因，并求出能打在O點的電子速度的大小．
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象和條件，推導電子比荷的表達式．發(fā)布：2024/12/31 8:0:1組卷：46引用：0難度：0.9 -
2．如圖所示，豎直放置的兩個平行金屬板間存在勻強電場，與兩板上邊緣等高處有兩個質(zhì)量相同的帶電小球，小球A從緊靠左極板處由靜止開始釋放，小球B從兩板正中央由靜止開始釋放，兩小球最終都能運動到右極板上的同一位置，則從開始釋放到運動至有極板的過程中，下列判斷正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/29 18:0:2組卷：77引用：6難度：0.7 -
3．如圖所示，一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的圓環(huán)，套在一根固定的足夠長的水平粗糙絕緣直桿上，環(huán)直徑略大于桿直徑．直桿處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中，圓環(huán)以初速度v0使其向右運動，最終圓環(huán)處于平衡狀態(tài)，已知重力加速度為g,則（ ）發(fā)布：2024/12/29 21:0:1組卷：33引用：3難度：0.8
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