一種質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理如本題圖所示,離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷為q的離子,離子產(chǎn)生出來時(shí)速度很小,可以看作是靜止的;離子產(chǎn)生出來后經(jīng)過電壓U加速,進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場,沿著半圓周運(yùn)動(dòng)而達(dá)到記錄它的照相底片P上,測得它在P上的位置到入口處的距離為x.證明這離子的質(zhì)量為
一起重用的馬蹄形電磁鐵形狀如圖所示,兩極的橫截面都是邊長為a的正方形,磁鐵的磁導(dǎo)率μ=200,上面繞有N=200匝線圈,電流I=2.0A,已知R=a=x=5.0cm,l=d=10cm,銜鐵與磁極直接接觸。求這電磁鐵的起重力(包括銜鐵在內(nèi))。 若磁鐵與銜鐵間墊有厚1.0mm的銅片,當(dāng)負(fù)重(包括銜鐵自重)20kg時(shí),需要多大電流?
一氘核在B=1.5T的均勻磁場中運(yùn)動(dòng),軌跡是半徑為40cm的圓周。已知氘核的質(zhì)量為3.34×10-27kg,電荷為1.6×10-19C. (1)求氘核的速度和走半圈所需的時(shí)間; (2)需要多高的電壓才能把氘核從靜止加速到這個(gè)速度?