Question

质谱仪的构造如图所示，离子从离子源出来经过板间电压为U的加速电场后进人磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片上，测得图中PQ的距离为L，则该粒子 的荷质比q/m为多大？

Answer 1

分析：粒子在加速电场中做加速运动，增加的动能等于电场力做的功；粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，写出半径公式，即可求得结果．

解答：解：粒子在电压为U的电场中加速时，据动能定理得：qU=

1

2

mv2
粒子进入磁场后做圆周运动，根据图中的几何关系可知，L=2R，
据牛顿第二定律有：qvB=m

v2

R

解以上三式解得：

q

m

=

8U

B2L2

答：该粒子的荷质比

q

m

=

8U

B2L2

．

点评：该题是研究同位素的实验的理论基础，是带电粒子在磁场中运动的基础题目．比较简单．