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  • 科目:物理
  • 题型:计算题
  • 难度:中等
  • 人气:152

某型号质谱仪的工作原理如图甲所示。 M N 为竖直放置的两金属板,两板间电压为 U Q 板为记录板,分界面 P N Q 间区域分为宽度均为 d 的Ⅰ、Ⅱ两部分, M N P Q 所在平面相互平行, a b M N 上两正对的小孔。以 a b 所在直线为 z 轴,向右为正方向,取 z 轴与 Q 板的交点 O 为坐标原点,以平行于 Q 板水平向里为 x 轴正方向,竖直向上为 y 轴正方向,建立空间直角坐标系 Oxyz .区域Ⅰ、Ⅱ内分别充满沿 x 轴正方向的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小、电场强度大小分别为 B E .一质量为 m ,电荷量为 + q 的粒子,从 a 孔飘入电场(初速度视为零),经 b 孔进入磁场,过 P 面上的 c 点(图中未画出)进入电场,最终打到记录板 Q 上。不计粒子重力。

(1)求粒子在磁场中做圆周运动的半径 R 以及 c 点到 z 轴的距离 L

(2)求粒子打到记录板上位置的 x 坐标;

(3)求粒子打到记录板上位置的 y 坐标(用 R d 表示);

(4)如图乙所示,在记录板上得到三个点 s 1 s 2 s 3 ,若这三个点是质子 1 1 H 、氚核 1 3 H 、氦核 2 4 He 的位置,请写出这三个点分别对应哪个粒子(不考虑粒子间的相互作用,不要求写出推导过程)。

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某型号质谱仪的工作原理如图甲所示。M、N为竖直放置的两金属板