如圖所示，質(zhì)譜儀由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成，若靜電分析器的通道內(nèi)存在均勻輻向分布的電場(chǎng)，通道軸線(xiàn)半徑為R，靜電分析器內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁分析器內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)使電量為q，質(zhì)量為m的離子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖示的虛線(xiàn)通過(guò)靜電分析器。
（1）加速電場(chǎng)的電壓U為多大？
（2）離子由O點(diǎn)進(jìn)入磁分析器后，最終打到乳膠片上的位置A，A點(diǎn)距離入射點(diǎn)O多遠(yuǎn)？
（3）若有一群帶電粒子，從靜止起經(jīng)加速電場(chǎng)加速，又經(jīng)過(guò)靜電分析器和磁分析器后落在同一點(diǎn)A，問(wèn)該群帶電粒子有什么共性。
（18分）解答：（1）離子在加速電場(chǎng)中加速時(shí)，有................... ①（3分）在靜電分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，離子所受的電場(chǎng)力提供同心力，即............................................................................ ②（3分）聯(lián)立①、②兩式可得................................................ ③（2分）（2）離子進(jìn)入磁場(chǎng)中的磁分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力.......................................................................... ④（3分）由②式和④式可得 則 ..................................................... ⑤（3分）（3）由⑤式可知，若一群帶電粒子從靜止開(kāi)始加速，又經(jīng)靜電分析器和磁分析器后落在同一點(diǎn)A，則有 ..................................................................................................... ⑥（2分）只要該群帶電粒子是比荷相同的帶正電的粒子即可（2分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示為質(zhì)譜儀測(cè)定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖．速度選擇器（也稱(chēng)濾速器）中場(chǎng)強(qiáng)E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向垂直紙面向外．在S處有甲、乙、丙、丁四個(gè)一價(jià)正離子垂直于E和B1入射到速度選擇器中，若m甲=m乙＜m丙=m丁，v甲＜v乙=v丙＜v丁，在不計(jì)重力的情況下，則分別打在P1、P2、P3、P4四點(diǎn)的離子分別是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E．平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2．平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．下列表述正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖．帶正電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后，從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)．該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線(xiàn)MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，最終到達(dá)照相底片上的H點(diǎn)．測(cè)得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計(jì)．設(shè)粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，試證明該粒子的比荷為：
q
m
=
8U
B2d2
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示是質(zhì)譜儀示意圖，圖中離子源S產(chǎn)生電荷量為q的離子，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，由A點(diǎn)垂直射人磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周，打在磁場(chǎng)邊界底片上的P點(diǎn)，測(cè)得PA=d，求離子的質(zhì)量m．

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