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          如圖所示為一質(zhì)譜儀的示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器的通道的半徑為R，均勻輻向分布，離子運(yùn)動(dòng)軌道處電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．試計(jì)算：
          

          

          (1)為使電荷量為q、質(zhì)量為m的離子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿圖示的虛線通過靜電分析器，加速電場的電壓U為多大？
          

          (2)離子由O點(diǎn)進(jìn)入磁分析器后，最終打在乳膠片上的位置A，距入射點(diǎn)O多遠(yuǎn)？
          

          (3)若有一群帶電粒子，從靜止起經(jīng)加速電場加速，又經(jīng)過靜電分析器和磁分析器后落點(diǎn)在同一點(diǎn)A，問該群帶電粒子有什么共性？
          
			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				答案：見詳解
          解析：
          (1)離子在加速電場中加速時(shí)，有：
          

          qU＝mv02　�、�
          

          在靜電分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，離子所受的電場力提供向心力，
          

          即　　qE＝　　②
          

          聯(lián)立①②兩式可得
          

          U＝．
          

          (2)離子進(jìn)入磁場中在磁分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力
          

          qv0B＝m　　③
          

          r＝＝　�、�
          

          則　　sOA＝2r＝　�、�
          

          (3)由⑤式的關(guān)系可知，若一群帶電粒子從靜止開始加速，又經(jīng)靜電分析器和磁分析器后落在同一點(diǎn)A，即SOA相同．則有：＝．只要該群帶電粒子的比荷相同即可．
          


          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示為一質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理示意圖，整個(gè)裝置處于真空環(huán)境中，離子源N可釋放出質(zhì)量相等、電荷量均為q（q＞0）的離子．離子的初速度很小，可忽略不計(jì)．離子經(jīng)S1、S2間電壓為U的電場加速后，從狹縫S3進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，沿著半圓運(yùn)動(dòng)到照相底片上的P點(diǎn)處，測得P到S3的距離為x．求：
          （1）離子經(jīng)電壓為U的電場加速后的動(dòng)能；
          （2）離子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)量大�。�
          （3）離子的質(zhì)量．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示為一質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理示意圖，整個(gè)裝置處于真空環(huán)境中，離子源N可釋放出質(zhì)量均為m、電荷量均為q（q＞0）的離子．離子的初速度很小，可忽略不計(jì)．離子經(jīng)S1、S2間電壓為U的電場加速后，從狹縫S3進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，沿著半圓運(yùn)動(dòng)到照相底片上的P點(diǎn)處，測得P到S3的距離為x．求：
          （1）離子經(jīng)電壓為U的電場加速后的速度v；
          （2）離子的荷質(zhì)比 （q/m）
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示為一質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理示意圖,整個(gè)裝置處于真空環(huán)境中,離子源N可釋放出質(zhì)量均為m、電荷量均為q(q>0)的離子.離子的初速度很小,可忽略不計(jì).離子經(jīng)S1、S2間電壓為U的電場加速后,從狹縫S3進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,沿著半圓運(yùn)動(dòng)到照相底片上的P點(diǎn)處,測得P到S3的距離為x.求:
          (1)離子經(jīng)電壓為U的電場加速后的速度v;
          (2)離子的比荷(q/m)
           
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：2011-2012學(xué)年廣西省高二3月月考物理卷（解析版）
				題型：計(jì)算題
			
          

						
          如圖所示為一質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理示意圖,整個(gè)裝置處于真空環(huán)境中,離子源N可釋放出質(zhì)量均為m、電荷量均為q(q>0)的離子.離子的初速度很小,可忽略不計(jì).離子經(jīng)S1、S2間電壓為U的電場加速后,從狹縫S3進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,沿著半圓運(yùn)動(dòng)到照相底片上的P點(diǎn)處,測得P到S3的距離為x.求:
          


          


          (1)離子經(jīng)電壓為U的電場加速后的速度v;
          


          (2)離子的比荷(q/m)
          


           
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：浙江省高二上學(xué)期期末考試物理卷
				題型：計(jì)算題
			
          

						
          如圖所示為一質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理示意圖,整個(gè)裝置處于真空環(huán)境中,離子源N可釋放出質(zhì)量均為m、電荷量均為q(q>0)的離子.離子的初速度很小,可忽略不計(jì).離子經(jīng)S1、S2間電壓為U的電場加速后,從狹縫S3進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,沿著半圓運(yùn)動(dòng)到照相底片上的P點(diǎn)處,測得P到S3的距離為x.求:
          


          


          (1)離子經(jīng)電壓為U的電場加速后的速度v;
          


          (2)離子的比荷(q/m)
          


           
          

			
          

			
          
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