如圖為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場（）、靜電分析器（）和磁分析器（）組成.若靜電分析器通道的半徑為，均勻輻向電場強(qiáng)度為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，試問：

?

（1）為了使電量為、質(zhì)量為的離子從靜止開始經(jīng)加速后通過靜電分析器，加速電場的電壓應(yīng)為多大？?

（2）離子進(jìn)入磁分析器后，打在乳膠片上的位置（）距入射點(diǎn)（）多遠(yuǎn)？

解析：（1）設(shè)粒子離開加速電場時速度為，據(jù)動能定理：?

?①

粒子進(jìn)入輻向電場，做勻速圓周運(yùn)動，電場力提供圓周運(yùn)動向心力，則：

??②

解①②兩式得?.

（2）粒子進(jìn)入磁分析器后，做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供圓周運(yùn)動向心力，有：

??③

聯(lián)立①②③得：?

即離入射點(diǎn)的距離為：

.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖為一種質(zhì)譜儀工作原理示意圖．在以O(shè)為圓心，OH為對稱軸，夾角為2α的扇形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場．對稱于OH軸的C和D分別是離子發(fā)射點(diǎn)和收集點(diǎn)．CM垂直磁場左邊界于M，且OM=d．現(xiàn)有一正離子束以小發(fā)散角（紙面內(nèi)）從C射出，這些離子在CM方向上的分速度均為v0．若該離子束中比荷為
qm
的離子都能匯聚到D，試求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向（提示：可考慮沿CM方向運(yùn)動的離子為研究對象）；
（2）離子沿與CM成θ角的直線CN進(jìn)入磁場，其軌道半徑和在磁場中的運(yùn)動時間；
（3）線段CM的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖為一種質(zhì)譜儀工作原理示意圖.在以O(shè)為圓心，OH為對稱軸，夾角為2α的扇形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場.對稱于OH軸的C和D分別是離子發(fā)射點(diǎn)和收集點(diǎn).CM垂直磁場左邊界于M，且OM=d.現(xiàn)有一正離子束以小發(fā)散角（紙面內(nèi)）從C射出，這些離子在CM方向上的分速度均為v0.若該離子束中比荷為的離子都能匯聚到D，試求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向（提示：可考慮沿CM方向運(yùn)動的離子為研究對象）；

（2）離子沿與CM成θ角的直線CN進(jìn)入磁場，其軌道半徑和在磁場中的運(yùn)動時間；

（3）線段CM的長度.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖為一種質(zhì)譜儀工作原理示意圖.在以O(shè)為圓心，OH為對稱軸，夾角為2α的扇形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場.對稱于OH軸的C和D分別是離子發(fā)射點(diǎn)和收集點(diǎn).CM垂直磁場左邊界于M，且OM=d.現(xiàn)有一正離子束以小發(fā)散角（紙面內(nèi)）從C射出，這些離子在CM方向上的分速度均為v0.若該離子束中比荷為的離子都能匯聚到D，試求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向（提示：可考慮沿CM方向運(yùn)動的離子為研究對象）；

（2）離子沿與CM成θ角的直線CN進(jìn)入磁場，其軌道半徑和在磁場中的運(yùn)動時間；

（3）線段CM的長度.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場U、靜電分析器E和磁分析器B組成，若靜電分析器通道的半徑為R，均勻輻射方向電場強(qiáng)度為E，試計算
（1）為使電量為q，質(zhì)量為m的離子，從靜止開始經(jīng)加速后通過靜電分析器E，加速電場的電壓應(yīng)是多大？
（2）離子進(jìn)入磁分析器后，打在核乳片上的位置A距入射點(diǎn)O多遠(yuǎn)？磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。

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