如图所示,一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S,无初速度地飘入电势差为U的加速电场,然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打在照相底片M上.下列说法正确的是( ).
A. 粒子进入磁场时的速率v=
B. 粒子在磁场中运动的时间t=
C. 粒子在磁场中运动的轨道半径r=
D. 若容器A中的粒子有初速度,则粒子仍将打在照相底片上的同一位置
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如图所示,一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S,无初速度地飘入电势差为U的加速电场,然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打在照相底片M上.下列说法正确的是( ).
A. 粒子进入磁场时的速率v=
B. 粒子在磁场中运动的时间t=
C. 粒子在磁场中运动的轨道半径r=
D. 若容器A中的粒子有初速度,则粒子仍将打在照相底片上的同一位置
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如图所示,质量为m、电荷量为+q的粒子,从容器A下方的小孔S1不断飘入加速电场,其初速度几乎为零,粒子经过小孔S2沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,做半径为R的匀速圆周运动,随后离开磁场,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
(1)求粒子在磁场中运动的速度大小v;
(2)求加速电场的电压U;
(3)粒子离开磁场时被收集,已知时间t内收集到粒子的质量为M,求这段时间内粒子束离开磁场时的等效电流I。
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如图所示,质量为m、电荷量为+q的粒子,从容器A下方的小孔S1不断飘入加速电场,其初速度几乎为零,粒子经过小孔S2沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,做半径为R的匀速圆周运动,随后离开磁场,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
(1)求粒子在磁场中运动的速度大小v;
(2)求加速电场的电压U;
(3)粒子离开磁场时被收集,已知时间t内收集到粒子的质量为M,求这段时间内粒子束离开磁场时的等效电流I。
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质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具.如图所示,带电粒子从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场,其初速度几乎为零,然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中,最后打到照相底片上.现有某种元素的三种同位素的原子核由容器进入质谱仪,最后分别打在底片、、三个位置.不计粒子重力.则打在处的粒子( )
A. 质量最小 B. 比荷最小 C. 动能最小 D. 动量最小
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质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具.如图所示,带电粒子从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场,其初速度几乎为零,然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中,最后打到照相底片上.现有某种元素的三种同位素的原子核由容器进入质谱仪,最后分别打在底片、、三个位置.不计粒子重力.则打在处的粒子( )
A. 质量最小 B. 比荷最小 C. 动能最小 D. 动量最小
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质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具。如图所示,带电粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,其初速度几乎为零,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上。现有某种元素的三种同位素的原子核由容器A进入质谱仪,最后分别打在底片P1、P2、P3三个位置。不计粒子重力。则打在P1处的粒子
A.质量最小 B.比荷最小
C.动能最小 D.动量最小
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带电粒子的电荷量与质量之比()叫做比荷。比荷的测定对研究带电粒子的组成和结构具有重大意义。利用质谱仪可以测量带电粒子的比荷。如图所示为一种质谱仪的原理示意图。某带电粒子从容器A下方的小孔飘入加速电场(其初速度可视为零),之后自O点沿着与磁场边界垂直的方向进入匀强磁场中,最后打到照相底片上的P点。忽略重力的影响。当加速电场的电势差为U,匀强磁场的磁感应强度为B时,O点与P点间的距离为L。
(1)请你说该带电粒子带正电还是带负电。
(2)求该带电粒子的比荷。
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如图为近代物理实验室中研究带电粒子的一种装置.带正电的粒子从容器A下方小孔S不断飘入电势差为U的加速电场.进过S正下方小孔O后,沿SO方向垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打在照相底片D上并被吸收,D与O在同一水平面上,粒子在D上的落点距O为x,已知粒子经过小孔S时的速度可视为零,不考虑粒子重力.
(1)求粒子的比荷q/m;
(2)由于粒子间存在相互作用,从O进入磁场的粒子在纸面内将发生不同程度的微小偏转.其方向与竖直方向的最大夹角为α,若假设粒子速度大小相同,求粒子在D上的落点与O的距离范围;
(3)加速电压在(U±△U)范围内的微小变化会导致进入磁场的粒子速度大小也有所不同.现从容器A中飘入的粒子电荷最相同但质量分别为m1、m2(m1>m2),在纸面内经电场和磁场后都打在照相底片上.若要使两种离子的落点区域不重叠,则应满足什么条件?(粒子进入磁场时的速度方向与竖直方向的最大夹角仍为α)
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