高中物理高考题目 高手指点

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/05 11:08:54
（07年山东）飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器。已知元电荷电量为e，a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。

问 在M、N间区域加上垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B，若进入a、b间所有离子质量均为m，要使所有的离子均能通过控制区从右侧飞出，a、b间的加速电压U1至少为多少？

解答:假定n价正离子在磁场中向N板偏转，洛仑兹力充当向心力，设轨迹半径为R，由牛顿第二定律nevB=mv2/R
离子刚好从N板右侧边缘穿出时，由几何关系：
R2=L2＋(R－L/2)2
最后一步类似勾股定理 看不懂

洛仑兹力与电场力不同。在电场中，电场力是一个恒力，大小不变，方向始终与电场线方向相同（负电荷相反）。在磁场中，情况不同，虽然在刚开始时，洛仑兹力与速度垂直，但是，随着电荷速度方向的变化，洛仑兹力的方向也在变化（洛仑兹力始终与速度垂直），所以，电荷在磁场中，受到的洛仑兹力并不是恒力，也就不满足类平抛的条件。因此，电荷在磁场中不是类平抛。洛仑兹力始终与速度垂直，洛仑兹力只改变速度方向，而不改变速度大小。最终当电荷速度方向改变一周后，电荷就完成一次圆周运动，所以，电荷在磁场中只受洛仑兹力的话，电荷就做圆周运动，因此用圆周运动来解。

记住 圆心与切点的连线永远与速度方向垂直!

R2=L2＋(R－L/2)2
这里，R2表示R的平方，就是R^2
同理，L2表示L的平方
(R－L/2)2表示（R-L/2)的平方
上面的表达式就是求偏转半径R的。

和图像有关系吧，你要先画出粒子的运动曲线