当前位置: 高中物理 / 综合题
  • 1. (2022·杭州模拟) 某种质谱仪由偏转电场和偏转磁场组成,其示意图如图所示,整个装置处于真空中。偏转电场的极板水平放置,极板长度和间距均为。在偏转电场右侧适当位置有一夹角为的足够大扇形区域 , 区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,区域的边与偏转极板中心轴线垂直,扇形圆心点与轴线的距离为d。现有大量正离子(单个离子质量为、电荷量为)连续不断地以速度沿轴线射入偏转电场。当偏转电压为0时,离子均能垂直扇形区域的边射出磁场;若在两极板间加峰值为的正弦式电压,则所有离子经过磁场偏转后都能经过磁场外同一点(图中末画出)。若仅考虑极板间的电场,离子在电场中运动的时间远小于两极板间所加交变电压的周期,不计离子的重力和离子间的相互作用,求:(可能用到的数学公式:

    1. (1) 偏转磁场的磁感应强度;
    2. (2) 离子在通过偏转电场的过程中动量变化量的最大值;
    3. (3) 离子在偏转磁场中运动的最长时间与最短时间的差值;
    4. (4) 扇形区域的边与极板右端的距离。

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