22．如圖14所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖.它由加速電場.靜電分析器和磁分析器組成.磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.帶電粒子在輻向電場中運(yùn)動(dòng)時(shí).受到的電場力大小處處相等.方向始終指向圓心O.有一個(gè)所帶電荷量為q質(zhì)量為m的離子.從加速電場的A處由靜止開始.經(jīng)加速電場加速后.以一定的速度進(jìn)入靜電分析器并沿圖中圓弧虛線運(yùn)動(dòng).在P點(diǎn)離開靜電分析器進(jìn)入磁分析器.最終打在乳膠片上的Q點(diǎn).不計(jì)離子重力.若已知加速電場的電勢差為U.靜電分析器通道的半徑為R.圓心在O處,.求: (1)離子進(jìn)入靜電分析器時(shí)速度的大小v, (2)均勻輻向電場的場強(qiáng)E, (3)PQ之間的距離L. 22對(duì)帶電離子.電場力做正功.離子動(dòng)能增加.由動(dòng)能定理得qU=mv2--① 解得離子進(jìn)入靜電分析器時(shí)速度的大小 v=------------② (2)離子以速度v在靜電分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).電場力提供向心力.由牛頓第二定律得qE=mv2/R-------------③ 聯(lián)立解得均勻輻向電場的場強(qiáng)E=2U/R -----④ (3分) (3)離子從P點(diǎn)進(jìn)入磁分析器后.在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).洛侖茲力提供向心力.由牛頓第二定律得qvB=mv2/r---------⑤ PQ之間的距離L=2r ----------⑥ 聯(lián)立解得L=-----------⑦ 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（08年西南師大附中期末）(14分) 質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具．如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖．已知離子的質(zhì)量為m，帶電量為q, 重力不計(jì).速度選擇器其中電場強(qiáng)度為E，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1．

(1) 為了使離子從靜止開始經(jīng)加速電場后沿直線穿過速度選擇器，加速電壓U應(yīng)多大？

(2) 離子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域B2后，要使離子打在乳膠片上的位置距離射入點(diǎn)O的距離為L, B2應(yīng)為多大？

       (3) 離子在勻強(qiáng)磁場區(qū)域B2中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間多長？

查看答案和解析>>


同步練習(xí)冊答案