如图所示为质谱仪的原理图,由加速电场、速度选择器和偏转磁场组成。在选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过加速电场后,进入粒子速度选择器,并能沿直线穿过速度选择器,从A点垂直直线MN进入偏转磁场。带电粒子经偏转磁场后,最终达到照相底片的C点。已知加速电场的电势差为U、水平向右的匀强电场场强为E、偏转磁场的磁感应强度为B2,带电粒子的重力可忽略不计。求:
(1)粒子从加速电场射出时速度v的大小;
(2)粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向;
(3)带电粒子进入偏转磁场的A点到照相底片C点的距离L。
(1)粒子从加速电场射出时速度v的大小;
(2)粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向;
(3)带电粒子进入偏转磁场的A点到照相底片C点的距离L。
更新时间:2022-01-03 10:23:31
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【知识点】 基于加速电场的质谱仪
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【推荐1】如图所示,中性气体分子在容器A中被电离成离子,离子从的狭缝处离开时速度接近于零,进入和间电压为U的加速电场中被加速,再从的狭缝垂直进入匀强磁场,沿半圆轨迹运动并使记录底片在P处感光,离子的质量为m、所带的电荷量为q,匀强磁场的磁感应强度为B,缝到底片上P点的距离为d,试证明:。
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【推荐2】如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板上方有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为,带正电的粒子由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,从M点进入磁场后做匀速圆周运动,从N点离开磁场,MN之间的距离为L。(忽略重力的影响)
(1)求该带电粒子的比荷;
(2)求粒子在磁场中运动的时间t。
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