发布时间 : 星期一 文章高考物理带电粒子在磁场中的运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)更新完毕开始阅读
(3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响，实际装置中狭缝具有一定宽度．若狭缝过宽，可能使两束离子在GA边上的落点区域交叠，导致两种离子无法完全分离．设磁感应强度大小可调，GA边长为定值L，狭缝宽度为d，狭缝右边缘在A处．离子可以从狭缝各处射入磁场，入射方向仍垂直于GA边且垂直于磁场．为保证上述两种离子能落在GA边上并被完全分离，求狭缝的最大宽度．
2qU8U（2）【答案】（1）m1qB2【解析】
（1）动能定理 Uq＝
?m1?m2 （3）dm＝?m1?m22m1?m2L
1m1v12 2得：v1＝
2qU …① m1（2）由牛顿第二定律和轨道半径有：
mvmv2 qvB＝，R＝ qBR利用①式得离子在磁场中的轨道半径为别为（如图一所示）：
R1＝ 2m2U2mU1 ，R＝…② 222qBqB8U(m1?m2) …③ qB2两种离子在GA上落点的间距s＝2(R1?R2)＝ （3）质量为m1的离子，在GA边上的落点都在其入射点左侧2R1处，由于狭缝的宽度为d，因此落点区域的宽度也是d（如图二中的粗线所示）．同理，质量为m2的离子在GA边上落点区域的宽度也是d（如图二中的细线所示）．
为保证两种离子能完全分离，两个区域应无交叠，条件为2（R1-R2）＞d…④ 利用②式，代入④式得：2R1(1? m2)＞d m1R1的最大值满足：2R1m=L-d 得：(L?d)(1? m2)＞d m1m1?m22m1?m2L
求得最大值：dm＝