Question

图为测量某种离子的比荷的装置．让中性气体分子进入电离室A，在那里被电离成离子．这些离子从电离室的小孔飘出，从缝S₁进入加速电场被加速，然后让离子从缝S₂垂直进入匀强磁场，最后打在底片上的P点．已知加速电压为U，磁场的磁感应强度为B，缝S₂与P之间的距离为a，离子从缝S₁进入电场时的速度不计，求该离子的比荷

q

m

．

Answer 1

分析：根据动能定理求出粒子出电场时的速度，结合粒子在磁场中的偏转半径，通过洛伦兹力提供向心力求出离子的比荷．

解答：解：离子在电场中加速，根据动能定理得，
qU=

1

2

mv2．
离子在磁场中偏转，有：qvB=m

v2

r

又r=

a

2

联立以上各式解得

q

m

=

8U

B2a2

．
答：该离子的比荷

q

m

=

8U

B2a2

．

点评：本题考查了粒子在电场中的加速和在磁场中偏转，难度不大，关键考查了动能定理和牛顿第二定律的基本运用．