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S產(chǎn)生電荷量為q的某種正離子，離子產(chǎn)生時(shí)的速度很小，可以看作是靜止的，離子經(jīng)過電壓U加速后形成離子流，然后垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，沿著半圓周運(yùn)動(dòng)而到達(dá)記錄它的照相底片P上．實(shí)驗(yàn)測(cè)得，它在P上的位置到入口處S1的距離為a,離子流的電流為I．請(qǐng)回答下列問題：
（1）在時(shí)間t內(nèi)到達(dá)照相底片P上的離子的數(shù)目為多少？
（2）單位時(shí)間內(nèi)穿過入口S1處離子流的能量為多大？
（3）試求這種離子的質(zhì)量m？．
【考點(diǎn)】與加速電場(chǎng)相結(jié)合的質(zhì)譜儀．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：38引用：7難度：0.5
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1．如圖所示為某質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理圖。現(xiàn)讓質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為零的粒子，經(jīng)加速電壓為U的加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器的平行金屬板之間有相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中均未畫出）。該粒子恰能沿直線通過，并從平板S上的狹縫P進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，最終打在照相底片上的A點(diǎn)。底片厚度可忽略不計(jì)，且與平板S重合?？諝庾枇?、粒子所受的重力均忽略不計(jì)。求：
（1）帶電粒子進(jìn)入速度選擇器時(shí)的速率v0；
（2）速度選擇器中勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；
（3）照相底片上A點(diǎn)與狹縫P之間的距離L。發(fā)布：2024/12/29 16:0:1組卷：271引用：3難度：0.4 -
2．如圖所示，一個(gè)粒子源S發(fā)射出速度不同的各種粒子，經(jīng)過PQ兩板間的速度選擇器后僅有甲、乙、丙、丁四種粒子沿平行于紙面的水平直線穿過擋板MN上的小孔O，在MN下方分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，四種粒子的軌跡如圖所示，則下面說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/11 8:0:12組卷：60引用：2難度：0.5 -
3．如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，電荷量相同的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（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 17:30:1組卷：177引用：6難度：0.7
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