问题 计算题

如图所示为一质谱仪的构造原理示意图,整个装置处于真空环境中,离子源N可释放出质量均为m、电荷量均为q(q>0)的离子。离子的初速度很小,可忽略不计。离子经S1、S2间电压为U的电场加速后,从狭缝S3进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中,沿着半圆运动到照相底片上的P点处,测得P到S3的距离为x。求:

(1)离子经电压为U的电场加速后的速度v;

(2)离子的荷质比(q/m)。

答案

解:(1)离子经S1、S2间电压为U的电场加速,根据动能定理

qU=

所以

(2)设离子进入磁场后做匀速圆周运动速率为v,半径为R

洛伦兹力提供向心力

又因R=x ③

联立①②③,解得

填空题
单项选择题 A1/A2型题