如图,大量的甲、乙两种离子初速度均为零,经相同电压加速后,从宽度为L的狭缝中垂直射入匀强磁场中。已知从狭缝右边缘入射的离子分别打在底片上的a、b两点。甲离子和乙离子的电荷量相同,甲的质量比乙大,这两种离子打到底片的区域恰好不重叠,离子重力及离子间的相互作用力均不计。下列说法正确的是( )
A.从狭缝右边缘入射后打在a点的为甲离子 |
B.底片上有离子打到的区域长度为2L |
C.若增大加速电压,则甲、乙离子打到底片上有重叠 |
D.若增大磁感应强度,则甲、乙离子打到底片上有重叠 |
更新时间:2020-05-12 15:07:00
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【知识点】 基于加速电场的质谱仪
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【推荐1】如图为某种质谱仪的工作原理示意图。此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N;P、Q间电压恒为U的加速电场;静电分析器,即中心线半径为R的四分之一圆形通道,通道内有均匀辐射电场,方向沿径向指向圆心O,且与圆心O等距的各点电场强度大小相等;磁感应强度为B的有界匀强磁场,方向垂直纸面向外。当有粒子打到胶片M上时,可以通过测量粒子打到M上的位置来推算粒子的比荷,从而分析粒子的种类以及性质。由粒子源N发出的不同种类的带电粒子,经加速电场加速后从小孔S1进入静电分析器,其中粒子a和粒子b恰能沿圆形通道的中心线通过静电分析器,并经小孔S2垂直磁场边界进入磁场,最终打到胶片上,其轨迹分别如图中的S1S2a和S1S2b所示。忽略带电粒子离开粒子源N时的初速度,不计粒子所受重力以及粒子间的相互作用。下列说法中正确的是( )
A.粒子a和粒子b经过小孔S1时速度大小一定不相等 |
B.若只减小加速电场的电压U,粒子a可能沿曲线S1c运动 |
C.静电分析器中距离圆心O为R处的电场强度大小为 |
D.粒子a的比荷一定大于粒子b的比荷 |
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【推荐2】以下装置中都涉及到磁场的具体应用,关于这些装置的说法正确的是( )
A.甲图为回旋加速器,粒子的最大动能与加速电压U的大小有关 |
B.乙图为磁流体发电机,可判断出B极板比A极板电势高 |
C.丙图为质谱仪,打到照相底片D同一位置粒子的比荷相同 |
D.丁图为速度选择器,特定速率的粒子从右侧沿轴线进入后能做直线运动 |
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