离子源、加速器、速度选择器、质谱仪是粒子探测中常用的四种仪器。如图甲所示的装置中,离子源M能产生初速度可视为零的两种正离子,经同一匀强电场加速后从S点垂直射入一有界匀强磁场中,该磁场上下两部分的宽度均为d,磁感应强度大小相等、方向相反。两离子从界面I1分别射出,出射点与入射点间的水平距离分别为x1和x2。
(1)测得x1:x2=1:2,求这两种离子在磁场中运动时间t1和t2的比值;
(2)通常情况下,离子源M产生的离子初速度是多值且不可忽略的,科学家们为方便研究在装置的虚线方框位置又加入一个速度选择器,请你描绘出乙图速度选择器模型中的电场和磁场。在速度选择器中我们定义A=EB(E、B为电场和磁场的场强),且A的大小是连续可调的。若某次探测科学家增强了加速电场,把A调到一个恰当的值后,在I2界面第一次观察到有离子射出,但只要微微调小A的值,两种离子便恢复从界面I1射出,求:在这种状态下,当两离子分别从I1、I2界面射出时,两个出射点间的水平距离;
(3)继续增强加速电场,把A另调到某一个数值后,恰能观察到两种离子都从I2界面射出,但只要微微调小A的值,一种离子便恢复从界面I1射出,求:在这种状态下,当两离子都从I2界面射出时,两种离子在磁场中运动时间t3和t4的比值。

E
B
【答案】答:(1)测得x1:x2=1:2,则这两种离子在磁场中运动时间t1和t2的比值为1:4;
(2)在这种状态下,当两离子分别从I1、I2界面射出时,两个出射点间的水平距离为d;
(3)在这种状态下,当两离子都从I2界面射出时,两种离子在磁场中运动时间t3和t4的比值为3:4。
(2)在这种状态下,当两离子分别从I1、I2界面射出时,两个出射点间的水平距离为d;
(3)在这种状态下,当两离子都从I2界面射出时,两种离子在磁场中运动时间t3和t4的比值为3:4。
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:124引用:1难度:0.2
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,不考虑P、Q两板电压的变化对磁场的影响,也不考虑粒子的重力及粒子间的相互影响,求:ml2qt02
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