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如圖所示,是一種磁偏轉(zhuǎn)式質(zhì)譜儀的原理簡(jiǎn)圖,主要由三部分組成:離子源(含加速電場(chǎng))、磁偏轉(zhuǎn)器和接收系統(tǒng)。利用該裝置可以較好地識(shí)別同位素。現(xiàn)有質(zhì)量由小到大的X、Y、Z三種離子,電荷量均為q。在離子源中,三種離子不斷飄進(jìn)(初速度可忽略不計(jì))電壓為U的加速電場(chǎng),經(jīng)加速后進(jìn)入磁偏轉(zhuǎn)器,在磁偏轉(zhuǎn)器中離子分成三束(如圖所示)。磁偏轉(zhuǎn)器主要是一段彎成半徑為R的細(xì)管,該細(xì)管處在電磁鐵的兩極之間,電磁鐵的磁極呈扇形(圖中未畫(huà)出),細(xì)管所在處的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外。若其中一種離子恰能沿細(xì)管做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從狹縫射出后進(jìn)入接收系統(tǒng),而另外兩種離子分別打在細(xì)管的上壁和下壁。不計(jì)離子的重力及它們之間的相互作用力。
(1)現(xiàn)測(cè)得離子通過(guò)接收系統(tǒng)的狹縫所形成的電流為I,求每秒鐘接收到該離子的數(shù)目N;
(2)求被接收系統(tǒng)接收的離子質(zhì)量m;并分析說(shuō)明接收系統(tǒng)接收的是哪一種離子;
(3)若想利用該裝置依次收集另外兩種離子,在不改變細(xì)管半徑R的條件下,請(qǐng)分析說(shuō)明有哪些可行方案(至少說(shuō)出兩種)。

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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:62引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.如圖所示,一個(gè)粒子源S發(fā)射出速度不同的各種粒子,經(jīng)過(guò)PQ兩板間的速度選擇器后僅有甲、乙、丙、丁四種粒子沿平行于紙面的水平直線穿過(guò)擋板MN上的小孔O,在MN下方分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),四種粒子的軌跡如圖所示,則下面說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/11 8:0:12組卷:60引用:2難度:0.5
  • 2.如圖所示為某質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理圖?,F(xiàn)讓質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為零的粒子,經(jīng)加速電壓為U的加速電場(chǎng)加速后,進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器的平行金屬板之間有相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中均未畫(huà)出)。該粒子恰能沿直線通過(guò),并從平板S上的狹縫P進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,最終打在照相底片上的A點(diǎn)。底片厚度可忽略不計(jì),且與平板S重合??諝庾枇?、粒子所受的重力均忽略不計(jì)。求:
    (1)帶電粒子進(jìn)入速度選擇器時(shí)的速率v0;
    (2)速度選擇器中勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;
    (3)照相底片上A點(diǎn)與狹縫P之間的距離L。

    發(fā)布:2024/12/29 16:0:1組卷:271引用:3難度:0.4
  • 3.如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖,電荷量相同的帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后,進(jìn)入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng).下列表述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/29 17:30:1組卷:177引用:6難度:0.7
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