如图为一种质谱仪工作原理示意图．在以O为圆心，OH为对称轴，夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场．对称于OH轴的C和D分别是离子发射点和收集点．CM垂直磁场左边
◎ 题目
如图为一种质谱仪工作原理示意图．在以O为圆心，OH为对称轴，夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场．对称于OH轴的C和D分别是离子发射点和收集点．CM垂直磁场左边界于M，且OM=d．现有一正离子束以小发散角（纸面内）从C射出，这些离子在CM方向上的分速度均为v0．若该离子束中比荷为
（1）磁感应强度的大小和方向（提示：可考虑沿CM方向运动的离子为研究对象）； （2）离子沿与CM成θ角的直线CN进入磁场，其轨道半径和在磁场中的运动时间； （3）线段CM的长度．  |
◎ 答案
 （1） 设沿CM方向运动的离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R 由 qv0B=
又 R=d 得 B=
磁场方向垂直纸面向外 （2） 设沿CN运动的离子速度大小为v，在磁场中的轨道半径为R′，运动时间为t 由vcosθ=v0 得v=
R′=
=
离子在磁场中做匀速圆周运动的周期T=
t=T×
=
（3） 设圆心为A，过A做AB垂直NO， 可以证明NM=BO ∵NM=CMtanθ 又∵BO=ABcotα =R′sinθcotα =
∴CM=dcotα |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析，试题“如图为一种质谱仪工作原理示意图．在以O为圆心，OH为对称轴，夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场．对称于OH轴的C和D分别是离子发射点和收集点．CM垂直磁场左边…”主要考查了你对 【匀速圆周运动】，【牛顿第二定律】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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