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有一种质谱仪的结构如下图所示.带电粒子经过之间的电场加速后,进入之间的狭缝.之间存在着互相正交的磁场和电场E,只有在这一区域内不改变运动方向的粒子才能顺利通过上的狭缝,进入磁感应强度为的匀强磁场区域后做匀速圆周运动,打在屏上,并发出亮光.记录下亮光所在的位置,量取狭缝到亮光的距离d,即可求出带电粒子的比荷,简述其原理.

      

答案:略
解析:

答案: 原理见“思路分析”.

思路分析:在之间,由可知,只有速度为的粒子才能通过,这一装置叫速度选择器.以下的空间只存在磁场,不存在电场,带电粒子在洛伦兹力的作用下将做半径为的匀速圆周运动.,即

  由上式得,式中是人为加上去的,R可测量,这样便可以求带电粒子的比荷q/m

规律技巧总结:粒子在相互正交的电场E和磁场内受到的电场力和洛伦兹力平衡,粒子做匀速直线运动,进入磁场的粒子速度均为,之后粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.,故比荷不同的粒子做圆周运动半径不同而分开.


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:038

有一种质谱仪的结构如图所示.带电粒子经过S1S2之间的电场加速后,进入P1P2之间的狭缝.P1P2之间存在着互相正交的磁场B1和电场E,只有在这一区域内不改变运动方向的粒子才能顺利通过SO上的狭缝,进入磁感应强度为B2的匀强磁场区域后做匀速圆周运动,打在屏AA上,并发出亮光.记录下亮光所在的位置,量取狭缝到亮光的距离d,即可求出带电粒子的比荷,简述其原理.

 

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科目:高中物理 来源: 题型:038

有一种质谱仪的结构如图所示.带电粒子经过S1S2之间的电场加速后,进入P1P2之间的狭缝.P1P2之间存在着互相正交的磁场B1和电场E,只有在这一区域内不改变运动方向的粒子才能顺利通过SO上的狭缝,进入磁感应强度为B2的匀强磁场区域后做匀速圆周运动,打在屏AA上,并发出亮光.记录下亮光所在的位置,量取狭缝到亮光的距离d,即可求出带电粒子的比荷,简述其原理.

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

有一种质谱仪的结构如图15-3所示.带电粒子经过S1和S2之间的电场加速后,进入P1、P2之间的狭缝.P1、P2之间存在着互相正交的磁场B1和电场E,只有在这一区域内不改变运动方向的粒子才能顺利通过S0上的狭缝,进入磁感应强度为B2的匀强磁场区域后做匀速圆周运动,打在屏A′A上,并发出亮光.记录下亮光所在的位置,量取狭缝到亮光的距离d,即可求出带电粒子的比荷,简述其原理.

图15-3

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科目:高中物理 来源: 题型:

有一种质谱仪的结构如图15-3所示.带电粒子经过S1和S2之间的电场加速后,进入P1、P2之间的狭缝.P1、P2之间存在着互相正交的磁场B1和电场E,只有在这一区域内不改变运动方向的粒子才能顺利通过S0上的狭缝,进入磁感应强度为B2的匀强磁场区域后做匀速圆周运动,打在屏A′A上,并发出亮光.记录下亮光所在的位置,量取狭缝到亮光的距离d,即可求出带电粒子的比荷,简述其原理.

图15-3

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