如图,
平面内有一处偏转区,内部存在垂直纸面方向匀强磁场,一正电粒子由
点沿
正向入射到偏转区,在另一侧的
点射出,粒子离开偏转区后,沿直线运动打在垂直于
轴的荧光屏上的
点。已知粒子比荷
,粒子出场时速度与
轴正方向夹角为
,磁感应强度B=1T,M点和
轴距离y=0.1m,
,粒子重力不计,求:
(1)粒子的入射速度
大小;
(2)粒子从
到
点所用时间
。
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(1)粒子的入射速度
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(2)粒子从
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更新时间:2024-01-16 17:16:38
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【知识点】 带电粒子在直边界磁场中运动
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【推荐1】质谱仪是分离和检测不同同位素的仪器,由静电分析器和磁分析器等组成的质谱仪如图所示。左侧静电分析器中有方向指向圆心O、与O点等距离处各点的场强大小相等的径向电场。右侧的磁分析器中分布着方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行,两边界间距近似为零。从离子源射出的速度很小(可认为是零)。质量为m、电荷量为q的离子经加速电场加速后以速度v从M点射入静电分析器,沿半径为r0的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,从N点水平射出进入磁分析器,最后打在竖直放置于磁分析器左边界的探测板上Q点(Q点未标出),不计离子重力和离子间的相互作用。
(1)求加速电场的电压和静电分析器中径向电场的电场强度大小;
(2)计算探测板上Q点到O点的距离和离子从M点到Q点的运动时间;
(3)若两种质量分别为m1和m2的同位素离子分别以速度v1和v2从N点射入右侧的磁分析器中,求两种离子打在探测板上的位置到N点的距离之比。
(1)求加速电场的电压和静电分析器中径向电场的电场强度大小;
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(3)若两种质量分别为m1和m2的同位素离子分别以速度v1和v2从N点射入右侧的磁分析器中,求两种离子打在探测板上的位置到N点的距离之比。
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解答题
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(0.65)
【推荐2】在纸面内固定一边长为L的等边三角形框架abc,荧光屏ef平行ac边放置,ef与ac的距离为
,整个装置处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为m、电荷量为+q的粒子从a点在纸面内沿垂直ab边的方向射出,如图所示,最终经c点进入acfe区域。若粒子与三角形框架ab、bc边碰撞,则在碰撞过程中粒子不损失能量且电荷量保持不变,并要求碰撞时速度方向与被碰边垂直,不计粒子的重力。求:
(1)若粒子与ab边发生多次碰撞,相邻两次碰撞的时间间隔;
(2)粒子做圆周运动的半径;
(3)粒子从a点到第一次通过c点过程中通过的路程;
(4)若粒子能够打到荧光屏ef上,粒子从a点发射时的速度大小。
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