磁譜儀是測量能譜的重要儀器。磁譜儀的工作原理如圖所示，放射源Ｓ發(fā)出質(zhì)量為m、電量為q的粒子沿垂直磁場方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ的勻強(qiáng)磁場，被限束光欄Ｑ限制在２的小角度內(nèi)，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到與束光欄平行的感光片Ｐ上。（重力影響不計）
（１）若能量在Ｅ∽Ｅ＋ΔＥ（ΔＥ>0，且ΔＥ<<Ｅ）范圍內(nèi)的粒子均垂直于限束光欄的方向進(jìn)入磁場。試求這些粒子打在膠片上的范圍Δx1 .
(2)實際上，限束光欄有一定的寬度，粒子將在２角內(nèi)進(jìn)入磁場。試求能量均為Ｅ的粒子打到感光膠片上的范圍Δx2
見解析


設(shè)粒子以速度進(jìn)入磁場，打在膠片上的位置距的距離為
圓周運(yùn)動  
  粒子的動能

由以上三式可得 
所以
化簡可得  
（2）動能為E的 粒子沿角入射，軌道半徑相同，設(shè)為R，粒子做圓周運(yùn)動

粒子的動能
由幾何關(guān)系得
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖a所示，兩豎直線所夾區(qū)域內(nèi)存在周期性變化的勻強(qiáng)電場與勻強(qiáng)磁場，變化情況如圖b、c所示，電場強(qiáng)度方向以y軸負(fù)方向為正，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向以垂直紙面向外為正。t=0時刻，一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O開始以速度v0沿x軸正方向運(yùn)動，粒子重力忽略不計，圖b、c中，，B0已知．要使帶電粒子在0～4nt0（n∈N）時間內(nèi)一直在場區(qū)運(yùn)動，求：

（1） 在給定的坐標(biāo)上畫出帶電粒子在0~4t0時間內(nèi)的軌跡示意圖，并在圖中標(biāo)明粒子的運(yùn)動性質(zhì)；
（2） 在t0時刻粒子速度方向與x軸的夾角；
（3） 右邊界到O的最小距離；
（4） 場區(qū)的最小寬度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖．利用這種質(zhì)譜儀可以對氫元素進(jìn)行測量．氫元素的各種同位素，從容器A下方的小孔S1進(jìn)入加速電壓為U的加速電場，可以認(rèn)為從容器出來的粒子初速度為零．粒子被加速后從小孔S2進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條質(zhì)譜線．關(guān)于氫的三種同位素進(jìn)入磁場時速率的排列順序和三條譜線的排列順序，下列說法中正確的是：
A．進(jìn)磁場時速率從大到小的排列順序是氕、氘、氚
B．進(jìn)磁場時速率從大到小的排列順序是氚、氘、氕
C．a、b、c三條譜線的排列順序是氕、氘、氚
D．a、b、c三條譜線的排列順序是氘、氚、氕

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源相連�，F(xiàn)分別加速氘核（）和氦核（）。下列說法中正確的是(   )
A．它們的最大速度相同
B．它們的最大動能相同
C．它們在D形盒中運(yùn)動的周期相同
D．僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖回旋加速器的D形盒半徑為R，用來加速質(zhì)量為m，帶電量為q的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到具有能量為E后，由A孔射出，求：

（1）加速器中勻強(qiáng)磁場B的方向和大小．
（2）設(shè)兩D形盒間的距離為d，其間電壓為U，則加速到上述能量所需回旋周數(shù)是多少？
（3）加速到上述能量所需時間（不計通過縫隙的時間）．
 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。已知：靜電分析器通道的半徑為R，均勻輻射電場的場強(qiáng)為E。磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B。問：（1）為了使位于A處電量為q、質(zhì)量為m的離子，從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，加速電場的電壓U應(yīng)為多大？（2）離子由P點(diǎn)進(jìn)入磁分析器后，最終打在乳膠片上的Q點(diǎn)，該點(diǎn)距入射點(diǎn)P多遠(yuǎn)？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場，如圖為質(zhì)譜儀的原理圖．設(shè)想有一個靜止的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子（不計重力），經(jīng)電壓為U的加速電場加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場中，帶電粒子打到底片上的P點(diǎn)，設(shè)OP=x，則在下圖中能正確反映x與U之間關(guān)系的是

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間中有沿-z方向的勻強(qiáng)電場，沿+y方向的勻強(qiáng)磁場，沿-y方向的重力場。有一帶電粒子以初速度v沿+x方向射入，則粒子可能做
A．勻速直線運(yùn)動B．勻速圓周運(yùn)動
C．勻變速直線運(yùn)動D．勻變速曲線運(yùn)動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(20 分)如圖甲所示，偏轉(zhuǎn)電場的兩個平行極板水平放置，板長L=0.08m，板間距足夠大，兩板的右側(cè)有水平寬度l=0.06m、豎直寬度足夠大的有界勻強(qiáng)磁場。一個比荷為的帶負(fù)電粒子以速度v0=8×105m/s從兩板中間沿與板平行的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，若從該粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時開始計時，板間場強(qiáng)恰好按圖乙所示的規(guī)律變化，粒子離開偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場并最終垂直磁場右邊界射出。不計粒子重力，

求：(1)粒子在磁場中運(yùn)動的速率v；
(2)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑R和磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
(3)粒子從進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場到離開磁場所用的時間。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案