儀器二36應(yīng)用：質(zhì)譜儀和回旋加速器-資料下載頁
2025-08-05 19:52本頁面
【正文】 .在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t 磁 ＝ nT ＝qB2R2m4 mU2π mqB＝π BR2m2 U. 若忽略粒 子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間， t 磁 可視為總時(shí)間． 變式訓(xùn)練 2 如圖 3－ 5－ 12為質(zhì)譜儀的示意圖 ． 速度選擇部分的勻強(qiáng)電場場強(qiáng) E＝ 105 V/m， 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B1＝ T． 偏轉(zhuǎn)分離器的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B2＝ T． 求： (1)能通過速度選擇器的粒子速度有多大 ？ (2)質(zhì)子和氘核進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器后打在底片上的條紋之間的距離 d為多少 ？ 圖 3－ 5－ 12 答案： (1)2 105 m/s (2) 10－ 3 m 解析： ( 1 ) 能通過速度選擇器的粒子所受電場力和洛倫茲力等大反向． 即 eB1v ＝ eE ， v ＝EB1＝1 . 2 1050 . 6 m /s ＝ 2 105 m /s . ( 2 ) 粒子進(jìn)入磁場 B2后做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力． eB2v ＝ mv2R， R ＝m vB2e. 設(shè)質(zhì)子質(zhì)量為 m ，則氘核質(zhì)量為 2 m 則： d ＝2 m vB2e 2 －m vB2e 2 ＝ 5 . 2 10－ 3 m. 答案： (1)2 105 m/s (2) 10－ 3 m 【 規(guī)律總結(jié) 】 求解此題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (1)交流電的周期與粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同回旋加速器才能正常工作 ． (2)根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)求出粒子最大速度的表達(dá)式，再據(jù)此判斷它與何物理量有關(guān)． 例：如圖所示是質(zhì)譜儀的示意圖。已知速度選擇器中的磁場 B1=，電場 E= 105N/C；偏轉(zhuǎn)分離器中的勻強(qiáng)磁場 B2=?，F(xiàn)有帶一個(gè)基元電荷電量的兩種銅離子，在感光底片上得到兩個(gè)感光點(diǎn) A A2，測得 SA1=， SA2=。求兩種銅離子的質(zhì)量數(shù)。（已知 e= 1019C， mp= 1027kg） 201 0 2 0121212 22pmvB qv Eq B qvRqB B RmESA SAR R Rmnm??????其 中 分 別 為 ：質(zhì) 量 數(shù) 為 ：
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