離子源、加速器、速度選擇器、質譜儀是粒子探測中常用的四種儀器。如圖甲所示的裝置中,離子源M能產生初速度可視為零的兩種正離子,經同一勻強電場加速后從S點垂直射入一有界勻強磁場中,該磁場上下兩部分的寬度均為d,磁感應強度大小相等、方向相反。兩離子從界面I1分別射出,出射點與入射點間的水平距離分別為x1和x2。
(1)測得x1:x2=1:2,求這兩種離子在磁場中運動時間t1和t2的比值;
(2)通常情況下,離子源M產生的離子初速度是多值且不可忽略的,科學家們為方便研究在裝置的虛線方框位置又加入一個速度選擇器,請你描繪出乙圖速度選擇器模型中的電場和磁場。在速度選擇器中我們定義A=EB(E、B為電場和磁場的場強),且A的大小是連續可調的。若某次探測科學家增強了加速電場,把A調到一個恰當的值后,在I2界面第一次觀察到有離子射出,但只要微微調小A的值,兩種離子便恢復從界面I1射出,求:在這種狀態下,當兩離子分別從I1、I2界面射出時,兩個出射點間的水平距離;
(3)繼續增強加速電場,把A另調到某一個數值后,恰能觀察到兩種離子都從I2界面射出,但只要微微調小A的值,一種離子便恢復從界面I1射出,求:在這種狀態下,當兩離子都從I2界面射出時,兩種離子在磁場中運動時間t3和t4的比值。

E
B
【答案】答:(1)測得x1:x2=1:2,則這兩種離子在磁場中運動時間t1和t2的比值為1:4;
(2)在這種狀態下,當兩離子分別從I1、I2界面射出時,兩個出射點間的水平距離為d;
(3)在這種狀態下,當兩離子都從I2界面射出時,兩種離子在磁場中運動時間t3和t4的比值為3:4。
(2)在這種狀態下,當兩離子分別從I1、I2界面射出時,兩個出射點間的水平距離為d;
(3)在這種狀態下,當兩離子都從I2界面射出時,兩種離子在磁場中運動時間t3和t4的比值為3:4。
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:125引用:1難度:0.2
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,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
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