解答题 较难0.4 引用2 组卷692
质谱仪是分析研究同位素的重要仪器。如图甲为某质谱仪的截面图,速度很小的带电粒子从O点进入电压为
的加速电场,加速后经狭缝
进入磁感应强度为
的速度选择器,沿直线运动从狭缝S垂直直线边界MN进入磁分析器,速度与磁感应强度为
的匀强磁场垂直,经偏转最终打在照相底片上。粒子质量为m、电荷量为q。不计粒子重力。求:
(1)速度选择器中匀强电场的场强大小E;
(2)
和
是互为同位素的原子核,若保持
、
、
不变,改变E,原子核
、
沿直线通过速度选择器,最终打到照相底片的位置到狭缝S的距离之比为k,则
、
的质量之比
;
(3)某次实验,由于加速电场和速度选择器场强出现微小波动,并考虑狭缝S有一定的宽度且为d,使得粒子从S射出时速度大小在
,方向与边界MN垂直线间的夹角范围为
,如图乙所示,则粒子打在照相底片上沿MN方向的宽度为多少?
(1)速度选择器中匀强电场的场强大小E;
(2)
(3)某次实验,由于加速电场和速度选择器场强出现微小波动,并考虑狭缝S有一定的宽度且为d,使得粒子从S射出时速度大小在
2024·福建福州·三模
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