如图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图.设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成为正一价的分子离子.分子离子从狭

◎ 题目

如图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图.设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成为正一价的分子离子.分子离子从狭缝s1以很小的速度进入电压为 U的加速电场区(初速不计),加速后,再通过狭缝s2、s3射入磁感强度为 B的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面 PQ.最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝s3的细线.若测得细线到狭缝s3的距离为d,
(1)导出分子离子的质量m的表达式.
魔方格

◎ 答案


(1)求分子离子的质量

魔方格

以m、q表示离子的质量、电量,以v表示离子从狭缝s2射出时的速度,由功能关系可得
1
2
mv2=qU

射入磁场后,在洛仑兹力作用下做圆周运动,由牛顿定律可得qvB=m
v2
R

式中R为圆的半径.感光片上的细黑线到s3缝的距离
d=2R         ③
由以上三式解得:
m=
qB2d2
8U

答:分子离子的质量m的表达式为:m=
qB2d2
8U

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图.设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成为正一价的分子离子.分子离子从狭…”主要考查了你对  【向心力】,【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。

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