一束硼離子以不同的初速度，沿水平方向經過速度選擇器，從O點進入方向垂直紙面向外的勻強偏轉磁場區域，分兩束垂直打...

問題詳情：

一束硼離子以不同的初速度，沿水平方向經過速度選擇器，從O點進入方向垂直紙面向外的勻強偏轉磁場區域，分兩束垂直打在O點正下方的離子探測板上P1和P2點，測得OP1：OP2=2：3，如圖*所示。速度選擇器中勻強電場的電場強度為E，勻強磁場的磁感應強度為B1，偏轉磁場的磁感應強度為B2。若撤去探測板，在O點右側的磁場區域中放置雲霧室，離子運動軌跡如圖乙所示。設離子在雲霧室中運動時受到的阻力Ff = kq，式中k為常數，q為離子的電荷量。不計離子重力。求

（1）硼離子從O點*出時的速度大小；

（2）兩束硼離子的電荷量之比；

（3）兩種硼離子在雲霧室裡運動的路程之比。

【回答】

（1）只有豎直方向受力平衡的離子，才能沿水平方向運動離開速度選擇器，

                                                                   ①

                                                                  ②

                                                                   ③

綜合上述3式得：

                                                                      ④

（2）設到達P1點離子的電荷量為q1，到達P2點離子的電荷量為q2，進入磁場後有

                                                                  ⑤

                                                                     ⑥

根據題意，

考慮到進入偏轉磁場的硼離子的質量相同、速度相同，得

                                                               ⑦

（3）設電荷量為q1離子運動路程為s1，電荷量為q2離子運動路程為s2，在雲霧室內受到的阻力始終與速度方向相反，做負功。洛倫茲力不做功，有

                                                           ⑧

                                                                  ⑨

得：

評分標準：（1）4分；①、②、③、④式各1分；（2）6分；⑤、⑥、⑦式各2分；（3）6分；⑧式3分，式3分。

知識點：專題六 電場和磁場

題型：綜合題