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

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.
优质解答
(1)由qU=
1
2
m1
v
2
1

得:v1
2qU
m1

(2)由qvB=m
v
2
 
r

得:r=
mv
qB

即:r=
1
B
2Um
q
d=2r1-2r2
得:d=
2
B
2U
q
(
m1
m2
)

答:(1)碘131进入磁场时的速率v1
(1)由qU=
1
2
m1
v
2
1

得:v1
2qU
m1

(2)由qvB=m
v
2
 
r

得:r=
mv
qB

即:r=
1
B
2Um
q
d=2r1-2r2
得:d=
2
B
2U
q
(
m1
m2
)

答:(1)碘131进入磁场时的速率v1