Question

【题目】如图所示为质谱仪的示意图．速度选择器部分的匀强电场的场强为E＝1.2×105 V/m，匀强磁场的磁感强度为B1＝0.6 T；偏转分离器的磁感应强度为B2＝0.8 T．求：(已知质子质量为1.67×10－27kg)

(1)能通过速度选择器的粒子的速度大小；

(2)质子和氘核以相同速度进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d.

Answer 1

【答案】(1)2×105 m/s　(2)5.2×10－3 m

【解析】

(1) 能通过速度选择器的粒子所受电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，有

eB1v＝eE

得

v＝＝m/s＝2×105 m/s.

(2)粒子进入磁场B2后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则

eB2v＝m

得

R＝

设质子质量为m，则氘核质量为2m，故

d＝×2－×2＝5.2×10－3 m.