一質(zhì)譜儀的構(gòu)造如圖所示,離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為M,電荷為q的離子,離子產(chǎn)生出來時速度很小,可以看作是靜止的;離子產(chǎn)生出來后經(jīng)過電壓U加速,進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的均勻磁場,沿著半圓周運(yùn)動而達(dá)到記錄它的照相底片P上,測得它在P上的位置到入口處的距離為x。證明這離子的質(zhì)量為。
一氘核在B=1.5T的均勻磁場中運(yùn)動,軌跡是半徑為40cm的圓周。已知氘核的質(zhì)量為3.34×10-27kg,電荷q=1.6×10-19C。 (1)氘核的速度和走半圈所需要的時間; (2)需要多高的電壓才能把氘核從靜止加速到這個速度?
已知氘核的質(zhì)量比質(zhì)子大一倍,電荷與質(zhì)子相同;α粒子的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的四倍,電荷是質(zhì)子的二倍。 (1)問靜止的質(zhì)子、氘核和α粒子經(jīng)過相同的電壓加速后,它們的動能之比是多少? (2)當(dāng)它們經(jīng)過這樣加速后進(jìn)入同一均勻磁場時,測得質(zhì)子圓軌道的半徑為10cm,問氘核和α粒子軌道的半徑各有多大?