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> (12分)(2010·苏州模拟)质谱仪可测定同位素的组成.现有一束一价的钾39和钾41离子经电场加速后,沿着与磁场和边界均垂直的方向进入匀强磁场中,如图11所示.测试时规定加速电压-高三物理
(12分)(2010·苏州模拟)质谱仪可测定同位素的组成.现有一束一价的钾39和钾41离子经电场加速后,沿着与磁场和边界均垂直的方向进入匀强磁场中,如图11所示.测试时规定加速电压-高三物理
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(12分)(2010·苏州模拟)质谱仪可测定同位素的组成.现有一束一价的钾39和钾41离子经电场加速后,沿着与磁场和边界均垂直的方向进入匀强磁场中,如图11所示.测试时规定加速电压-高三物理
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(12分)(2010·苏州模拟)质谱仪可测定同位素的组成.现有一束一价的钾39和钾41离子经电场加速后,沿着与磁场和边界均垂直的方向进入匀强磁场中,如图11所示.测试时规定加速电压大小为U
0
,但在实验过程中加速电压有较小的波动,可能偏大或偏小ΔU.为使钾39和钾41打在照相底片上的区域不重叠,ΔU不得超过多少?(不计离子的重力)
题型:计算题
难度:中档
来源:不详
答案
U0
设加速电压为U,磁场的磁感应强度为B,电荷的电荷量为
q,质量为m,运动半径为R,则
由qU=
mv2,qvB=m
,
解得R=
由此式可知,在B、q、U相同时,m小的半径小,所以钾39半径小,钾41半径大;在m、B、q相同时,U大半径大.
设:钾39质量为m1,电压为U0+ΔU时,最大半径为R1;钾41质量为m2,电压为
U0-ΔU时,钾41最小半径为R2.则
R1=
R2=
令R1=R2,则m1(U0+ΔU)=m2(U0-ΔU)
解得:
ΔU=
U0=
U0=
U0.
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(14分)如图所示,水平方向有界匀
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(10分)A、B为一平行板,板长为l,
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答案
q,质量为m,运动半径为R,则
由qU=
解得R=
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U0-ΔU时,钾41最小半径为R2.则
R1=
R2=
令R1=R2,则m1(U0+ΔU)=m2(U0-ΔU)
解得:
ΔU=