如圖所示是某研究室設計的一種飛行時間質譜儀。該質譜儀的離子源能產生比荷不同但初速度均為0的帶正電粒子，帶電粒子經同一加速電場作用后垂直于磁場Ⅰ區域的左邊界進入磁場。其中Ⅰ區域的磁場垂直紙面向里，Ⅱ區域的磁場垂直紙面向外，磁感應強度大小均為B，區域寬度均為d。粒子從Ⅱ區域的右邊界飛出后進入一圓筒形真空無場源移管，檢測器能測出粒子在漂移管中的飛行時間。已知加速電壓為U，漂移管長度為L、直徑為d,且軸線與離子源中心處于同一直線上，不計帶電粒子重力和粒子間的相互作用。
（1）若帶電粒子的質量為m,電荷量為q,求該粒子在磁場Ⅰ區域運動軌跡的半徑；
（2）若測得某一粒子在漂移管中運動的時間為t,求該粒子的比荷為多少；
（3）求該裝置能檢測粒子的比荷的最大值。
【答案】（1）該粒子在磁場Ⅰ區域運動軌跡的半徑為；
（2）該粒子的比荷為；
（3）該裝置能檢測粒子的比荷的最大值為。
1
B
2
m
U
q
（2）該粒子的比荷為
L
2
2
U
t
2
（3）該裝置能檢測粒子的比荷的最大值為
128
U
289
d
2
B
2
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優網所有，未經書面同意，不得復制發布。
發布：2024/4/20 14:35:0組卷：156引用：2難度：0.3
相似題
-
1．如圖，半徑為d的圓形區域內有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質量為m的帶電粒子從圓周上a點對準圓心O射入磁場，從b點折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場的速度大小為（ ?。?/h2>發布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
2．如圖所示，三角形ABC內有垂直于三角形平面向外的勻強磁場，AB邊長為L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點?，F在DB段上向磁場內射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子（不考慮粒子間的相互作用和粒子重力），若從D點射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場，則AC邊上有粒子射出的區域長度為（ ?。?/h2>發布：2025/1/3 0:30:3組卷：303引用：1難度：0.5 -
3．如圖1所示，在xOy坐標系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強磁場區域由ΔAB0和矩形0BCD構成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y軸上。位于極板左側的粒子源沿x軸向右接連發射質量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現在0～3t0時間內兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時刻進入兩板間的粒子，在t0時刻射入磁場時，恰好不會從磁場邊界射出磁場區域且圓心在x軸上，上述l、m、q、t0為已知量，U0=
，不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時刻進入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度；
（2）勻強磁場的磁感應強度的大小及磁場區域的面積；
（3）t=t0時刻進入兩板間的帶電粒子在勻強磁場中運動的時間。
發布：2024/12/30 0:0:1組卷：88引用：2難度：0.7
相關試卷