娄永刚
幼苗
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质子p和α粒子(氦原子核)的质量不同,带电量也不一样.
把它们垂直引进磁场受洛仑兹力的作用,它们会发生偏转,洛仑兹力f=qvB提供向心力:qvB=mv²/r=2Ek/r,也就是说r=2Ek/qvB.
因为动能都一样,Ek=0.5mv²,质子p和α粒子质量比:Mp:Mα=1:4,所以速度之比(Vp:Vα)²=4:1,即:Vp:Vα=2:1.而其电荷比恰好是1:2,所以,明显,像楼上那么做是不能成功的,它们的半径都一样,没办法把它们分开.
★所以,你可以先把它们通过一个恒定电场,然后再导入一个垂直的磁场,进过电场后,电场力做功W=qU,由于质子和α粒子的电量不一样,所以获得的动能增量不一样,之后通过磁场进行速度选择就可以了.这样一来,它们的旋转半径就会有不同,就很容易地把它们分离开了!
1年前
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