Question

 

如图所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S₁射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S₂射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为E的偏转电场，最后打在照相底片D上。已知同位素离子的电荷量为q (q＞0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E₀的匀强电场和磁感应强度大小为B₀的匀强磁场，照相底片D与狭缝S₁、S₂连线平行且距离为L，忽略重力的影响。

（1）求从狭缝S₂射出的离子速度v₀的大小；

（2）若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v₀方向飞行的距离为x，求出x与离子质量m之间的关系式（用E₀、B₀、E、q、m、L表示）。

 

 

 

 

 

Answer 1

【答案】

 （1）  （2）

【解析】（1）能从速度选择器射出的的离子满足：

解得：

（2）离子进入匀强偏转电场E后做类平跑运动，则

，

，

由牛顿第二定律得，

解得：。