问题 计算题

质谱仪是一种分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示。离子源S产生质量为m、电荷量为q的钾离子,离子出来时速度很小,可视为零。离子经过电势差为U的电场加速后,沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,经半圆周到达照相底片上的P点。

(1)求粒子进入磁场时的速度

(2)求P点到入口S1的距离x;

(3)在实验过程中由于仪器不完善,加速电压在平均值U附近变化U,求需要以多大相对精确度U/U维持加速电压值,才能使钾39、钾41的同位素束在照相底片上不发生覆盖。

答案

(1) (2)         (3)

题目分析:(1)电场加速:  解得速度:

(2)磁场偏转:   轨道半径

距离x

(3)设钾39、钾41的质量分别为m1、m2,根据(2)问轨道半径

钾39在磁场中的最大半径

钾41在磁场中的最小半径

由题意知:即 

=

单项选择题
单项选择题