题目内容
如图,电容器两极板相距为d,两端电压为U,极板间的匀强电场B1,一束带正电的粒子从图示方向射入,穿过电容器后进入另一匀强磁场B2,结果分别打在a、b两点,两点间的距离为△R,则打在两点的粒子的质量差为多少?(粒子电荷量为q)
分析:带电粒子在电容器两极板间受电场力和洛伦兹力平衡,做匀速直线运动,进入磁场B2后做匀速圆周运动,根据轨道半径之差,运用洛伦兹力提供向心力求出粒子的质量差.
解答:解:在电容器中受力平衡有:qvB1=qE.解得v=
=
.
进入磁场B2后,qvB2=m
解得R=
位素的电量相等,质量不等.有△R=2(R1-R2)=
所以△m=
△R
答:打在两点的粒子的质量差为
△R.
| E |
| B1 |
| U |
| dB1 |
进入磁场B2后,qvB2=m
| v2 |
| R |
解得R=
| mU |
| qdB1B2 |
位素的电量相等,质量不等.有△R=2(R1-R2)=
| 2△mU |
| qdB1B2 |
所以△m=
| qB1B2d |
| 2U |
答:打在两点的粒子的质量差为
| qB1B2d |
| 2U |
点评:解决本题的关键知道从速度选择器进入偏转磁场,速度相同.以及知道在偏转磁场中的半径与电荷的比荷有关,同位素,电量相同,质量不同,偏转的半径就不同.
练习册系列答案
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