2021年天津市高考物理磁场复习题 (50).pdf

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2021年天津市高考物理磁场复习题

50．质谱仪是分析同位素的重要工具，其原理简图如图所示。容器A中有电荷量均为+q、

质量不同的两种粒子，它们从小孔S1不断飘入电压为U的加速电场（不计粒子的初速度），

并沿直线从小孔S（S与S连线与磁场边界垂直）进入磁感应强度大小为B、方向垂直

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纸面向外的匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b两条“质谱线”。已知打在a

处粒子的质量为m。不计粒子重力及粒子间的相互作用。

（1）求打在a处的粒子刚进入磁场时的速率v；

（2）求S2距a处的距离x；a

（3）若S距b处的距离为x，且x=2x，求打在b处粒子的质量m（用m表示）。

2bb√ab

【解答】解：（1）粒子经过电压为U的电场，由动能定理有：qU=1mv2﹣0，可得：v=√2

（2）粒子通过孔S2进入匀强磁场B做匀速圆周运动，有qvB＝m，可得：xa＝2r，a

联立解得：xa=√

（3）同（2）可得xb=√，联立解得：mb＝2m

答：（1）打在a处的粒子刚进入磁场时的速率v为√2；

（2）S2距a处的距离x为a√；

（3）打在b处粒子的质量mb为2m。

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