Question

【題目】質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具，它的構造原理如圖所示。離子源產生的各種不同正離子束（速度可看作為零），經加速電場（加速電場極板間的距離為、電勢差為）加速，然后垂直進入磁感應強度為的有界勻強磁場中做勻速圓周運動，最后到達記錄它的照相底片上。設離子在上的位置與入口處之間的距離為。

（1）求該離子的荷質比。

（2）若離子源產生的是帶電量為、質量為和的同位素離子（），它們分別到達照相底片上的、位置（圖中末畫出），求、間的距離。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）離子在電場中加速,由動能定理得:①

離子在磁場中做勻速圓周運動,由牛頓第二定律得: ②

x=2r

由①②式可得:

（2）由①②式可得粒子m1；在磁場中的運動半徑是r1,則:

對離子m2,同理得:

故照相底片上P1、P2間的距離: ;