Question

【題目】質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示。離子源產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可看作為零），經(jīng)加速電場(chǎng)（加速電場(chǎng)極板間的距離為、電勢(shì)差為）加速，然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后到達(dá)記錄它的照相底片上。設(shè)離子在上的位置與入口處之間的距離為。

（1）求該離子的荷質(zhì)比。

（2）若離子源產(chǎn)生的是帶電量為、質(zhì)量為和的同位素離子（），它們分別到達(dá)照相底片上的、位置（圖中末畫出），求、間的距離。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）離子在電場(chǎng)中加速,由動(dòng)能定理得:①

離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得: ②

x=2r

由①②式可得:

（2）由①②式可得粒子m1；在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑是r1,則:

對(duì)離子m2,同理得:

故照相底片上P1、P2間的距離: ;