(2011•南充二模)图为“双聚焦分析器”质谱仪的结构示意图,其中,加速电场的电压为U,静电分析器中与圆心O1等距离的各

(2011•南充二模)图为“双聚焦分析器”质谱仪的结构示意图,其中,加速电场的电压为U,静电分析器中与圆心O1等距离的各点场强大小相等、方向沿径向,磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右端面平行.由离子源发出的一质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计)经加速电场加速后,从M点垂直于电场方向进入静电分析器,沿半径为R的四分之一圆弧轨迹做匀速圆周运动,从N点射出,接着由P点垂直磁分析器的左边界射入,最后垂直于下边界从Q点射出并进入收集器.已知Q点与圆心O2的距离为么求:
(1)磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小和方向;
(2)静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;
(3)现将离子换成质量为0.9m、电荷量仍为q的另一种正离子,其它条件不变.试直接指出该离子进入磁分析器时的位置,它射出磁场的位置在Q点的左侧还是右侧?
banch 1年前 已收到1个回答 举报

莎草蓝 幼苗

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解题思路:运用动能定理研究加速电场,求出进入静电分析器的速度为v.
离子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,列出等式.
在静电分析器中,离子在电场力作用下做匀速圆周运动,列出等式.

(1)离子在加速电场中加速,设进入静电分析器的速度为v,根据动能定理 qU=12mv2 ①离子射出静电分析器的速度仍为v,在磁分析器中,离子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,设轨道半径为r,根...

点评:
本题考点: 动能定理的应用;牛顿第二定律;带电粒子在匀强电场中的运动;左手定则;带电粒子在匀强磁场中的运动.

考点点评: 了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.
找出圆周运动所需的向心力,列出等式解决问题.

1年前

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