Question

如圖所示為一質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理示意圖,整個(gè)裝置處于真空環(huán)境中,離子源N可釋放出質(zhì)量均為m、電荷量均為q(q>0)的離子.離子的初速度很小,可忽略不計(jì).離子經(jīng)S₁、S₂間電壓為U的電場(chǎng)加速后,從狹縫S₃進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,沿著半圓運(yùn)動(dòng)到照相底片上的P點(diǎn)處,測(cè)得P到S₃的距離為x.求:

(1)離子經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后的速度v;

(2)離子的比荷(q/m)

 

Answer 1

(1)  (2)

解析:(1)離子經(jīng)S₁、S₂間電壓為U的電場(chǎng)加速,根據(jù)動(dòng)能定理

                                                        

所以                     ①                    

(2)設(shè)離子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)速率為v,半徑為R.

洛倫茲力提供向心力       ②                     

又因   R=x    ③                                      

聯(lián)立①②③,解得             

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