如图9-3-4所示,带有等量异种电荷的两块很大的平行金属板M、N水平正对放置,两板间有一带电微粒以速度v0沿直线运动,当微粒运动到P点时,迅速将M板上移一小段距离,则此后微粒的可能运动情况是
A.沿轨迹①做曲线运动
B.方向改变沿轨迹②做直线运动
C.方向不变沿轨迹③做直线运动
D.沿轨迹④做曲线运动
C 由可知,两极板带电量、电介质和正对面积不变时,M板迅速向上平移一小段距离,不影响板间场强,微粒受力情况不变,沿原直线运动.
质谱仪:
具有相同核电荷数而不同质量数的原子互称同位素,质谱仪是分离各种元素的同位素并测量它们质量的仪器,它由静电加速器、速度选择器、偏转磁场、显示屏等组成,它的结构原理如图所示。
如图所示,离子源S产生质量为m,电荷量为q的正离子(所受重力不计)。离子出来时速度很小(可忽略不计),经过电压为U的电场加速后进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,经过半个周期到达记录它的照相底片P上,测得它在P上的位置到入口处的距离为L,则
联立求解得。
因此,只要知道q、B、L与U,就可计算出带电粒子的质量m。
速度选择器:
(1)平行板中电场强度E和磁感应强度B互相垂直,这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器,如图所示。
(2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是,即,与带电粒子的质量,所带电荷的正负、电荷量均无关,只与速度有关。
(3)若,粒子向电场力方向偏,电场力做正功,粒子动能增加;,粒子向磁场力方向偏,电场力做负功,动能减少。
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