Question

甲圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中的A容器，使它受到電子束轟擊，失去一個電子成為正一價的離子．離子從狹縫以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場區(qū)（初速度不計），加速后再通過狹縫從小孔G垂直于MN射入偏轉(zhuǎn)磁場，該偏轉(zhuǎn)磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．離子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后，最終到達(dá)照相底片上的H點(diǎn)（圖中未畫出），測得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計，試求：

（1）該粒子的比荷（q/m）

（2）若偏轉(zhuǎn)磁場為半徑為的圓形區(qū)域，且與MN相切于G點(diǎn)，如圖乙所示，其它條件不變．仍保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場，最終仍然到達(dá)照相底片上的H點(diǎn)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值為多少？

Answer 1

（1）（2）

解析:

（1）   （2分）        （1分）     （1分）

得      （2分）

（2）軌跡如圖，設(shè)∠GOH=θ，帶電粒子在磁場中運(yùn)動半徑為R^/．

則tanθ=   即   θ=60⁰（3分）

則HO^/=2O^/P，即d-R^/=2R^/     得：R^/=（3分）

因?yàn)槠渌鼦l件不變，由牛頓第二定律：   （2分）     （2分）

聯(lián)立以上兩式，得：       （2分）