质谱仪是一种能够把具有不同荷质比(带电粒子的电荷和质量之比)的带电粒子分离开来的仪器,它的工作原理如图所示。其中A部分为粒子速度选择器,C部分是偏转分离器。如果速度选

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 质谱仪/2023-04-06 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

质谱仪是一种能够把具有不同荷质比(带电粒子的电荷和质量之比)的带电粒子分离开来的仪器,它的工作原理如图所示。其中A部分为粒子速度选择器,C部分是偏转分离器。如果速度选择器的两极板间匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感强度为B1。偏转分离器区域匀强磁场的磁感强度为B2,某种带电粒子由O点沿直线穿过速度选择器区域后进入偏转分离器。求:
(1)粒子由孔进入偏转分离器时的速度为多大?
(2)粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周运动(如图示),在照相底片MN上的D点形成感光条纹,测得D点到点的距离为d,则该种带电粒子带何种电荷,该种带电粒子的荷质比q/m为多大?

◎ 答案

解:(1)粒子在间做匀速直线运动,所以粒子受电场力和磁场力大小相等,
方向相反,即
由此解出粒子进入偏转分离器时的速度为
(2)由左手定则可知粒子带正电。
粒子进入偏转分离器的磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即
由此解出粒子运动的圆周半径为
将(1)中求出的v代入上式,并由题意
得出:

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“质谱仪是一种能够把具有不同荷质比(带电粒子的电荷和质量之比)的带电粒子分离开来的仪器,它的工作原理如图所示。其中A部分为粒子速度选择器,C部分是偏转分离器。如果速度选…”主要考查了你对  【质谱仪】  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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