Question

質(zhì)譜儀是用來(lái)測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要裝置，在科學(xué)研究中具有重要應(yīng)用。如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理簡(jiǎn)圖，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁，方向垂直紙面向外。一束電荷量相同但質(zhì)量不同的粒子沿電容器的中線(xiàn)平行于極板射入電容器，沿直線(xiàn)穿過(guò)電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₂、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn)，設(shè)a、b兩點(diǎn)之間距離為x，粒子所帶電荷量為q，且不計(jì)重力。

求：（1）該束帶電粒子的電性和速率？

（2）打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差?

 

Answer 1

【答案】

（1）正電     （2）

【解析】

試題分析：(1）左手定則判定粒子帶正電

粒子經(jīng)過(guò)速度選擇器時(shí)，由 ，

得 (1分)

（2）粒子在磁場(chǎng)B₂中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， ，

 ，

由幾何關(guān)系，

可求(1分)

考點(diǎn)：質(zhì)譜儀

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道從速度選擇器進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，速度相同．以及知道在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的半徑與電荷的比荷有關(guān)，同位素，電量相同，質(zhì)量不同，偏轉(zhuǎn)的半徑就不同．