题目内容
【题目】质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示
离子源S产生的各种不同正离子束
速度可看作为零
，经加速电场加速电场极板间的距离为d、电势差为
加速，然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动，最后到达记录它的照相底片P上设离子在P上的位置与入口处
之间的距离为x．
求该离子的荷质比
；
若离子源产生的是带电量为q、质量为
和
的同位素离子
，它们分别到达照相底片上的
、
位置图中末画出，求、间的距离
．
【答案】（1）
（2）
【解析】
（1）根据粒子在磁场中的运动半径，通过半径公式求出粒子的速度，再根据动能定理得出粒子的比荷．
（2）根据动能定理、半径公式求出粒子打到照相机底片上位置与入口处的距离，从而求出P1、P2间的距离△x．
(1)离子在电场中加速，由动能定理得：
；
离子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：
由①②式可得：
(2)由①②式可得粒子
在磁场中的运动半径是
，则：
对离子
，同理得：
则照相底片上
、
间的距离：
；
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