Question

有一種質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)如圖所示．帶電粒子經(jīng)過S₁和S₂之間的電場加速后，進(jìn)入P₁、P₂之間的狹縫．P₁、P₂之間存在著互相正交的磁場B₁和電場E，只有在這一區(qū)域內(nèi)不改變運(yùn)動(dòng)方向的粒子才能順利通過S_O上的狹縫，進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₂的勻強(qiáng)磁場區(qū)域后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，打在屏A′A上，并發(fā)出亮光．記錄下亮光所在的位置，量取狹縫到亮光的距離d，即可求出帶電粒子的比荷，簡述其原理．

 

Answer 1

答案：
解析：

解析：設(shè)加速電場加速電壓為U，可求得帶電粒子進(jìn)入速度選擇器時(shí)的速度v，根據(jù)平衡條件知道，只有速度為v的帶電粒子才能被選擇．粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力，建立q/m的關(guān)系．在P1、P2之間，由qvB1＝qE可知，只有速度為v＝E/B1的粒子才能通過．這一裝置叫速度選擇器，SO以下的空間只存在磁場B2，不存在電場，帶電粒子在洛倫茲力的作用下將做半徑為R()的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．qvB2＝mv2/R即qB2＝mE/B1R 由上式得，式中B1、B2是人為加上去的，R可測量，這樣便可以求帶電粒子的比荷q/m. 答案：原理(略) 說明：質(zhì)譜儀的主要原理是帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中有著重要作用．要注意對質(zhì)譜儀原理的理解和帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程的分析．