如圖為一種質(zhì)譜儀示意圖,由加速電場()、靜電分析器()和磁分析器()組成.若靜電分析器通道的半徑為,均勻輻向電場強度為,磁感應強度為,試問:

?

(1)為了使電量為、質(zhì)量為的離子從靜止開始經(jīng)加速后通過靜電分析器,加速電場的電壓應為多大??

(2)離子進入磁分析器后,打在乳膠片上的位置()距入射點()多遠?

解析:(1)設粒子離開加速電場時速度為,據(jù)動能定理:?

?

粒子進入輻向電場,做勻速圓周運動,電場力提供圓周運動向心力,則:

??②

解①②兩式得?.

(2)粒子進入磁分析器后,做勻速圓周運動,洛倫茲力提供圓周運動向心力,有:

??③

聯(lián)立①②③得:?

即離入射點的距離為:

.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖為一種質(zhì)譜儀工作原理示意圖.在以O為圓心,OH為對稱軸,夾角為2α的扇形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直于紙面的勻強磁場.對稱于OH軸的C和D分別是離子發(fā)射點和收集點.CM垂直磁場左邊界于M,且OM=d.現(xiàn)有一正離子束以小發(fā)散角(紙面內(nèi))從C射出,這些離子在CM方向上的分速度均為v0.若該離子束中比荷為
qm
的離子都能匯聚到D,試求:
(1)磁感應強度的大小和方向(提示:可考慮沿CM方向運動的離子為研究對象);
(2)離子沿與CM成θ角的直線CN進入磁場,其軌道半徑和在磁場中的運動時間;
(3)線段CM的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖為一種質(zhì)譜儀工作原理示意圖.在以O為圓心,OH為對稱軸,夾角為2α的扇形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直于紙面的勻強磁場.對稱于OH軸的C和D分別是離子發(fā)射點和收集點.CM垂直磁場左邊界于M,且OM=d.現(xiàn)有一正離子束以小發(fā)散角(紙面內(nèi))從C射出,這些離子在CM方向上的分速度均為v0.若該離子束中比荷為的離子都能匯聚到D,試求:

(1)磁感應強度的大小和方向(提示:可考慮沿CM方向運動的離子為研究對象);

(2)離子沿與CM成θ角的直線CN進入磁場,其軌道半徑和在磁場中的運動時間;

(3)線段CM的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖為一種質(zhì)譜儀工作原理示意圖.在以O為圓心,OH為對稱軸,夾角為2α的扇形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直于紙面的勻強磁場.對稱于OH軸的C和D分別是離子發(fā)射點和收集點.CM垂直磁場左邊界于M,且OM=d.現(xiàn)有一正離子束以小發(fā)散角(紙面內(nèi))從C射出,這些離子在CM方向上的分速度均為v0.若該離子束中比荷為的離子都能匯聚到D,試求:

(1)磁感應強度的大小和方向(提示:可考慮沿CM方向運動的離子為研究對象);

(2)離子沿與CM成θ角的直線CN進入磁場,其軌道半徑和在磁場中的運動時間;

(3)線段CM的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖為一種質(zhì)譜儀示意圖,由加速電場U、靜電分析器E和磁分析器B組成,若靜電分析器通道的半徑為R,均勻輻射方向電場強度為E,試計算
(1)為使電量為q,質(zhì)量為m的離子,從靜止開始經(jīng)加速后通過靜電分析器E,加速電場的電壓應是多大?
(2)離子進入磁分析器后,打在核乳片上的位置A距入射點O多遠?磁感應強度為B。

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