问题 计算题

如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知:静电分析器通道的半径为R,均匀辐射电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B。问:

(1)为了使位于A处电量为q、质量为m的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,加速电场的电压U应为多大?

(2)离子由P点进入磁分析器后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?

答案

解:(1)离子在加速电场中加速,根据动能定理有

离子在辐向电场中做匀速圆周运动,电场力提供向心力,

解得 ③

(2)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有  ④

由②④式得  ⑤

 

单项选择题
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