Question

一種稱(chēng)為“質(zhì)量分析器”的裝置如圖所示．A表示發(fā)射帶電粒子的離子源，發(fā)射的粒子在加速管B中加速，獲得一定速率后于C處進(jìn)入圓形細(xì)彎管(四分之一圓弧)，在磁場(chǎng)力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后進(jìn)入漂移管道D．若粒子質(zhì)量不同、或電量不同、或速率不同，在一定磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)程度也不同．如果偏轉(zhuǎn)管道中心軸線的半徑一定，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定，粒子的電荷和速率一定，則只有一定質(zhì)量的粒子能自漂移管道D中引出．已知帶有正電荷q＝1.6×10^－19的磷離子質(zhì)量為m＝51.1×10^－27 kg，初速率可認(rèn)為是零，經(jīng)加速管B加速后速率為v＝7.9×10⁵ m/s．求(都保留一位有效數(shù)字)：

(1)加速管B兩端的加速電壓應(yīng)為多大？

(2)若圓形彎管中心軸線的半徑R＝0.28 m，為了使磷離子自漂移管道引出，則圖中虛線所圍正方形區(qū)域內(nèi)應(yīng)加磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)？

Answer 1

答案：
解析：

(1)解：對(duì)帶電粒子在加速過(guò)程中應(yīng)用動(dòng)能定理： 　　(1) 　　解得：V(2) 　　(2)對(duì)磷離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)應(yīng)用牛頓定律： 　　(3) 　　解得：(4) 　　評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：(1)(3)每式5分，(3)式2分　(4)式1分