Question

有一種質譜儀的結構如圖所示．帶電粒子經過S₁和S₂之間的電場加速后，進入P₁、P₂之間的狹縫．P₁、P₂之間存在著互相正交的磁場B₁和電場E，只有在這一區域內不改變運動方向的粒子才能順利通過S_O上的狹縫，進入磁感應強度為B₂的勻強磁場區域后做勻速圓周運動，打在屏A′A上，并發出亮光．記錄下亮光所在的位置，量取狹縫到亮光的距離d，即可求出帶電粒子的比荷，簡述其原理．

 

Answer 1

答案：
解析：

解析：設加速電場加速電壓為U，可求得帶電粒子進入速度選擇器時的速度v，根據平衡條件知道，只有速度為v的帶電粒子才能被選擇．粒子做勻速圓周運動時，根據洛倫茲力充當向心力，建立q/m的關系．在P1、P2之間，由qvB1＝qE可知，只有速度為v＝E/B1的粒子才能通過．這一裝置叫速度選擇器，SO以下的空間只存在磁場B2，不存在電場，帶電粒子在洛倫茲力的作用下將做半徑為R()的勻速圓周運動．qvB2＝mv2/R即qB2＝mE/B1R 由上式得，式中B1、B2是人為加上去的，R可測量，這樣便可以求帶電粒子的比荷q/m. 答案：原理(略) 說明：質譜儀的主要原理是帶電粒子在磁場中的偏轉，在現代科學技術中有著重要作用．要注意對質譜儀原理的理解和帶電粒子運動過程的分析．

提示：