Question

（2013四川省宜賓市一診）質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要儀器，它的構(gòu)造原理如圖所示。從粒子源S處放出的速度大小不計(jì)、質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，經(jīng)電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后到達(dá)記錄它的照相底片P上。試問(wèn)：

（1）若測(cè)得離子束流的電流為I，則在離子從S₁處進(jìn)入磁場(chǎng)到達(dá)P的時(shí)間內(nèi)，射到照相底片P上的離子的數(shù)目為多少？

（2）若測(cè)得離子到達(dá)P上的位置到入口處S1的距離為a，且已知q、U、B，則離子的質(zhì)量m為多少？

（3）假如離子源能放出氕（H）、氘（H）、氚（H）三種離子，質(zhì)譜儀能夠?qū)⑺鼈兎珠_(kāi)嗎？

Answer 1

由此式可知，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑與離子的質(zhì)量和電荷量的比值有關(guān)，該質(zhì)譜儀的離子源能放出的氕（H）、氘（H）、氚（H）三種離子的質(zhì)量和電荷量的比值分別為1、2、3，所以質(zhì)譜儀能夠?qū)⑺鼈兎珠_(kāi)。