13.质谱仪是一种利用电磁场测量带电粒子质量或者分析同位素的重要工具.一台质谱仪的简化结构如图甲所示,粒子源不断产生出大量质量为m、电量为q、初速度不计的粒子“飘入”加速电场中,经电压U加速后,经小孔P沿垂直极板方向进入垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场中,旋转半周后打在荧光屏上形成亮点.不计粒子重力和粒子间的相互作用力.

(1)若单位时间内从小孔P射出的粒子个数为n,求粒子刚射出时速度大小v0以及粒子击中荧光屏时对屏的平均作用力大小(击中屏后粒子不反弹);
(2)受加速场实际结构的影响,从小孔P处射出的粒子方向会有微小角度的发散,现在只讨论在纸面内有相对极板垂线左右相等的微小角度的发散(但速度大小都为v0),光屏上会出现亮线.若粒子源产生的粒子电量均为q,但质量有m1、m2两种(m2>m1),小孔P处粒子速度方向相对极板垂线最大发散角度满足什么条件时两种粒子在屏上形成的亮线恰能重合,并求出这种情况下两种粒子形成亮线的总宽度△x.
(3)利用小孔P处射出的粒子方向微小角度发散的现象可以测定粒子的荷质比,其原理可以粗略地按以下模型讨论;若粒子源产生的是同一种粒子,将磁场的方向改为垂直极板方向(如图乙),把荧光屏从紧靠极板位置开始在磁场中逐渐向下缓慢平移,屏上出现亮斑先变大,后变小的现象,当屏与极板距离为d时,亮斑第一次收缩为一个亮点,求该粒子的荷质比.
 0  136863  136871  136877  136881  136887  136889  136893  136899  136901  136907  136913  136917  136919  136923  136929  136931  136937  136941  136943  136947  136949  136953  136955  136957  136958  136959  136961  136962  136963  136965  136967  136971  136973  136977  136979  136983  136989  136991  136997  137001  137003  137007  137013  137019  137021  137027  137031  137033  137039  137043  137049  137057  176998 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网