一束硼离子以不同的初速度，沿水平方向经过速度选择器，从O点进入方向垂直纸面向外的匀强偏转磁场区域，分两束垂直打...

问题详情：

一束硼离子以不同的初速度，沿水平方向经过速度选择器，从O点进入方向垂直纸面向外的匀强偏转磁场区域，分两束垂直打在O点正下方的离子探测板上P1和P2点，测得OP1：OP2=2：3，如图*所示。速度选择器中匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为B1，偏转磁场的磁感应强度为B2。若撤去探测板，在O点右侧的磁场区域中放置云雾室，离子运动轨迹如图乙所示。设离子在云雾室中运动时受到的阻力Ff = kq，式中k为常数，q为离子的电荷量。不计离子重力。求

（1）硼离子从O点*出时的速度大小；

（2）两束硼离子的电荷量之比；

（3）两种硼离子在云雾室里运动的路程之比。

【回答】

（1）只有竖直方向受力平衡的离子，才能沿水平方向运动离开速度选择器，

                                                                   ①

                                                                  ②

                                                                   ③

综合上述3式得：

                                                                      ④

（2）设到达P1点离子的电荷量为q1，到达P2点离子的电荷量为q2，进入磁场后有

                                                                  ⑤

                                                                     ⑥

根据题意，

考虑到进入偏转磁场的硼离子的质量相同、速度相同，得

                                                               ⑦

（3）设电荷量为q1离子运动路程为s1，电荷量为q2离子运动路程为s2，在云雾室内受到的阻力始终与速度方向相反，做负功。洛伦兹力不做功，有

                                                           ⑧

                                                                  ⑨

得：

评分标准：（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。

知识点：专题六 电场和磁场

题型：综合题