如圖為質(zhì)譜儀的原理示意圖，電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的加速電場后進(jìn)入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E、方向水平向右．已知帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器，從G點(diǎn)垂直MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場，該偏轉(zhuǎn)磁場是一個(gè)以直線MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場．帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后，最終到達(dá)照相底片的H點(diǎn)．可測量出G、H間的距離為l.帶電粒子的重力可忽略不計(jì)．求
（1）粒子從加速電場射出時(shí)速度ν的大小．
（2）粒子速度選擇器中勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和方向．
（3）偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大?。?/h1>
【考點(diǎn)】與速度選擇器相結(jié)合的質(zhì)譜儀．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/9/14 5:0:10組卷：365引用：19難度：0.5
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1．如圖所示是某種質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)簡化圖。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子束恰能沿直線通過速度選擇器，并從環(huán)狀D形盒的中縫（寬度略大于粒子直徑）射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向垂直紙面指向里的環(huán)形磁場區(qū)域。環(huán)狀D形盒的外半徑為2R，內(nèi)半徑為R，外殼的厚度不計(jì)，出口M、N之間放置照相底片，底片能記錄粒子經(jīng)過出口時(shí)的位置。已知速度選擇器中電場強(qiáng)度大小為E，方向水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B（磁場方向未畫出）。不計(jì)粒子重力，若帶電粒子能夠打到照相底片，求：?
（1）B的方向以及粒子進(jìn)入環(huán)形D形盒時(shí)的速度大??；
（2）環(huán)狀D形盒中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小范圍。發(fā)布：2024/8/14 5:0:1組卷：25引用：1難度：0.5 -
2．質(zhì)譜儀的基本構(gòu)造如圖所示。質(zhì)量為m （待測的）、帶電量為q的離子束由靜止經(jīng)加速電場后，進(jìn)入速度選擇器，速度選擇器中有相互垂直的電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，之后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B′的勻強(qiáng)磁場區(qū)域發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
（1）若該離子的偏轉(zhuǎn)距離為l,求離子的質(zhì)量m；
（2）求加速電場的電壓；
（3）在一次實(shí)驗(yàn)中16O離子的偏轉(zhuǎn)距離為29.20cm,另一種帶電量相同的氧的同位素離子的偏轉(zhuǎn)距離為32.86cm。已知16O離子的質(zhì)量為16.00u（u為原子質(zhì)量單位），求另一種同位素離子的質(zhì)量（保留兩位小數(shù)，用原子質(zhì)量單位u表示）。發(fā)布：2024/11/7 8:0:2組卷：49引用：2難度：0.5 -
3．甲、乙、丙、丁四幅圖分別是回旋加速器、磁流體發(fā)電機(jī)、速度選擇器、霍爾元件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖丁中元件的導(dǎo)電粒子是自由電子。下列說法中正確的是（ ）
發(fā)布：2024/9/29 0:0:1組卷：164引用：2難度：0.5
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