物理
利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用.如图所示,电荷量均为q的碘131和碘127的质量分别为m1和m2,从容器A下方的小孔S1进入电势差为U的电场,初速度忽略不计.经电场加速后从S2射出,垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上.不计重力,也不考虑离子间的相互作用.整个装置内部为真空.求:(1)碘131进入磁场时的速率v1;(2)照相底片上碘131和碘127之间的距离.
2019-04-14
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利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用.
如图所示,电荷量均为q的碘131和碘127的质量分别为m
1
和m
2
,从容器A下方的小孔S
1
进入电势差为U的电场,初速度忽略不计.经电场加速后从S
2
射出,垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上.不计重力,也不考虑离子间的相互作用.整个装置内部为真空.求:
(1)碘131进入磁场时的速率v
1
;
(2)照相底片上碘131和碘127之间的距离.
优质解答
(1)由
qU=
1
2
m
1
v
2
1
得:
v
1
=
2qU
m
1
;
(2)由
qvB=m
v
2
r
,
得:
r=
mv
qB
即:
r=
1
B
2Um
q
d=2r
1
-2r
2
得:
d=
2
B
2U
q
(
m
1
−
m
2
)
;
答:(1)碘131进入磁场时的速率
v
1
=
(1)由
qU=
1
2
m
1
v
2
1
得:
v
1
=
2qU
m
1
;
(2)由
qvB=m
v
2
r
,
得:
r=
mv
qB
即:
r=
1
B
2Um
q
d=2r
1
-2r
2
得:
d=
2
B
2U
q
(
m
1
−
m
2
)
;
答:(1)碘131进入磁场时的速率
v
1
=
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