(10分)质谱仪原理如图,a为粒子加速器电压为u1,b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感强度为B1,板间距离为d,c为偏转分离器,磁感强度为B2,今有一质量为m
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(10分)质谱仪原理如图,a为粒子加速器电压为u1,b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感强度为B1,板间距离为d,c为偏转分离器,磁感强度为B2,今有一质量为m
题型:不详
难度:
来源:
(10分)质谱仪原理如图,a为粒子加速器电压为
u
1
,
b
为速度选择器,磁场与电场正交,磁感强度为
B
1
,板间距离为
d
,
c
为偏转分离器,磁感强度为
B
2
,今有一质量为
m
,电量为+
e
的电子(不计重力),经加速后,该离子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做匀速圆周运动,求:
(1)粒子的速率
v
(2)速度选择器的电压
u
2
(3)粒子在B
2
的磁场中做匀速圆周运动的半径
R
答案
(1)
(2)u
2
=dB
1
(3)R=
解析
(1)
e
u
1
=
mv
2
v=
……3分
(2)
e
vB
1
=
u
2
=dB
1
……3分
(3)
e
vB
2
=mv
2
/R
R=
……4分
举一反三
用回旋加速器来加速质子,为了使质子获得的动能增加为原来的4倍,原则上可采用下列哪几种方法:( )
A.将其磁感应强度增大为原来的2倍
B.将其磁感应强度增大为原来的4倍
C.将D形金属盒的半径增大为原来的2倍
D.将D形金属盒的半径增大为原来的4倍
题型:不详
难度:
|
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如图所示,质量为m带电量为q的带电粒子,从离子源以很小的速度进入电势差为U的电场中加速后垂直进入磁场强度为B的磁场中,不计粒子从离子源射出时的速度,求:
(1)带电粒子进入磁场时的速度大小?
(2)带电粒子进入磁场的偏转半径?
题型:不详
难度:
|
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如图所示为测定带电粒子比荷(
)的装置,粒子以一定的初速度进入并沿直线通过速度选择器,速度选择器内有相互正交的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度和电场强度 速度选分别为B和E。然后粒子通过平板S上的狭缝P,进入另一匀强磁场,最终打在能记录粒子位置的胶片A
l
A
2
上。下列表述正确的是( )
A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
B.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
C.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越大
题型:不详
难度:
|
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(8分)如图所示是质谱仪示意图,图中离子源S产生电荷量为q的离子,经电压为U的电场加速后,由A点垂直射人磁感应强度为B的有界匀强磁场中,经过半个圆周,打在磁场边界底片上的P点,测得PA=d,求离子的质量m。
题型:不详
难度:
|
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(8分)如图所示,回旋加速器的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,高频电场的电压为U,S
0
为粒子源,S’为引出口.若被加速的粒子质量为m,电荷量为q,设带电粒子质量不变,且不考虑粒子从粒子源射出时的能量.问:
(1)外加电
场的变化周期为多少?
(2)粒子从加速器中射出时的能量为多少?
(3)粒子以加速器中被加速的时间共为多少?
题型:不详
难度:
|
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