飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時(shí)間得到離子的荷質(zhì)比qm.如圖(1),帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB,可測得離子飛越AB所用時(shí)間L1.改進(jìn)以上方法,如圖(2),讓離子飛越AB后進(jìn)入場強(qiáng)為E(方向如圖)的勻強(qiáng)電場區(qū)域BC,在電場的作用下離子返回B端,此時(shí),測得離子從A出發(fā)后飛行的總時(shí)間t2,(不計(jì)離子重力)
(1)忽略離子源中離子的初速度,①用t1計(jì)算荷質(zhì)比;②用t2計(jì)算荷質(zhì)比。
(2)離子源中相同荷質(zhì)比離子的初速度不盡相同,設(shè)兩個(gè)荷質(zhì)比都為qm的離子在A端的速度分別為v和v′(v≠v′),在改進(jìn)后的方法中,它們飛行的總時(shí)間通常不同,存在時(shí)間差Δt.可通過調(diào)節(jié)電場E使Δt=0.求此時(shí)E的大小。
q
m
q
m
【考點(diǎn)】與加速電場相結(jié)合的質(zhì)譜儀.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:618引用:13難度:0.3
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1.如圖所示為某質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理圖?,F(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)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(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)磁場中,在磁場中運(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。空氣阻力、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)電場的電場強(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,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)磁場和勻強(qiáng)電場的強(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.下列表述正確的是( )
發(fā)布:2024/12/29 17:30:1組卷:177引用:6難度:0.7
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