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磁場.磁感應(yīng)強度為B.帶電粒子在輻向電場中運動時.受到的電場力大小處處相等.方向始終指向圓心O.有一個所帶電荷量為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.以一定的速度進入靜電分析器并沿圖中圓弧虛線運動.在P點離開靜電分析器進入磁分析器.最終打在乳膠片上的Q點.不計離子重力.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)離子進入靜電分析器時速度的大小v, (2)均勻輻向電場的場強E, (3)PQ之間的距離L. 22對帶電離子.電場力做正功.離子動能增加.由動能定理得qU=mv2--① 解得離子進入靜電分析器時速度的大小 v=------------② (2)離子以速度v在靜電分析器中做勻速圓周運動.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E=2U/R -----④ (3分) (3)離子從P點進入磁分析器后.在勻強磁場中做勻速圓周運動.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.速度選擇器其中電場強度為E,勻強磁場磁感應(yīng)強度為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) 離子進入勻強磁場區(qū)域B2后,要使離子打在乳膠片上的位置距離射入點O的距離為L, B2應(yīng)為多大?

       (3) 離子在勻強磁場區(qū)域B2中運動的時間多長?

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