问题 问答题

质谱仪的装置如图,假设从离子源S出来的离子质量为m,电量为q,初速度为零,被电压为U的电场加速后进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后到达平板MN上的P点.已知P到O的距离l,不计重力,求粒子的电荷q与质量m之比.

答案

带电粒子在电场中被电场力加速,由动能定理可得:

1
2
mv2=qU

解之得:v=

2qU
m

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力

Bqv=m

v2
r

如图所示,

r=

L
2

由三式联立可得:

q
m
=
8U
B2L2

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