飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時(shí)間得到離子的比荷q/m,如圖1。帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB,可測得離子飛越AB所用時(shí)間t1。改進(jìn)以上方法,如圖2,讓離子飛越AB后進(jìn)入場強(qiáng)為E(方向如圖)的勻強(qiáng)電場區(qū)域BC,在電場的作用下離子返回B端,此時(shí),測得離子從A出發(fā)后返回B端飛行的總時(shí)間為t2(不計(jì)離子重力)。

(1)忽略離子源中離子的初速度用t1計(jì)算荷質(zhì)比。

(2)離子源中相同比荷的離子由靜止開始可經(jīng)不同的加速電壓加速,設(shè)兩個(gè)比荷都為q/m的離子分別經(jīng)加速電壓U1、U2加速后進(jìn)入真空管,在改進(jìn)后的方法中,它們從A出發(fā)后返回B端飛行的總時(shí)間通常不同,存在時(shí)間差Δt,可通過調(diào)節(jié)電場E使Δt=0。求此時(shí)E的大小。

解析

(1)設(shè)離子帶電量為q,質(zhì)量為m,經(jīng)電場加速后的速度為v,則…(2分)

離子飛越真空管,在AB做勻速直線運(yùn)動(dòng),則L=vt1…(2分)解得荷質(zhì)比:…(1分)

(2)兩離子加速后的速度分別為v1、v2,則、,…(2分)

離子在勻強(qiáng)電場區(qū)域BC中做往返運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a,則qE=ma…(1分),

兩離子從A出發(fā)后返回B端飛行的總時(shí)間為…(1分)、t2…(1分)

t1-t2,要使Δt=0,則須 解得:…(2分)

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科目:高中物理 來源: 題型:

飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時(shí)間得到離子的比荷q/m,如圖1.帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB,可測得離子飛越AB所用時(shí)間t1.改進(jìn)以上方法,如圖2,讓離子飛越AB后進(jìn)入場強(qiáng)為E(方向如圖)的勻強(qiáng)電場區(qū)域 BC,在電場的作用下離子返回 B 端,此時(shí),測得離子從A出發(fā)后返回B端飛行的總時(shí)間 為 t2(不計(jì)離子重力)
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(1)忽略離子源中離子的初速度,①用 t1計(jì)算荷質(zhì)比; ②用 t2 計(jì)算荷質(zhì)比.
(2)離子源中相同比荷的離子由靜止開始可經(jīng)不同的加速電壓加速,設(shè)兩個(gè)比荷都為q/m的離子分別經(jīng)加速電壓U1、U2加速后進(jìn)入真空管,在改進(jìn)后的方法中,它們飛行的總時(shí)間通常不同,存在時(shí)間差△t,可通過調(diào)節(jié)電場E使△t=0.求此時(shí)E的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時(shí)間得到離子的荷質(zhì)比q/m,如圖1。帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB,可測得離子飛越AB所用時(shí)間t1。改進(jìn)以上方法,如圖2,讓離子飛越AB后進(jìn)入場強(qiáng)為E(方向如圖)的勻強(qiáng)電場區(qū)域BC,在電場的作用下離子返回B端,此時(shí),測得離子從A出發(fā)后飛行的總時(shí)間t2,(不計(jì)離子重力)

⑴忽略離子源中離子的初速度,①用t1計(jì)算荷質(zhì)比;②用t2計(jì)算荷質(zhì)比。

⑵離子源中相同荷質(zhì)比離子的初速度不盡相同,設(shè)兩個(gè)荷質(zhì)比都為q/m的離子在A端的速度分別為vv/vv/),在改進(jìn)后的方法中,它們飛行的總時(shí)間通常不同,存在時(shí)間差Δt,可通過調(diào)節(jié)電場E使Δt=0。求此時(shí)E的大小。

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科目:高中物理 來源:2013屆安徽省屯溪一中高三第一次質(zhì)量檢測物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時(shí)間得到離子的比荷q/m,如圖1。帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB,可測得離子飛越AB所用時(shí)間t1。改進(jìn)以上方法,如圖2,讓離子飛越AB后進(jìn)入場強(qiáng)為E(方向如圖)的勻強(qiáng)電場區(qū)域BC,在電場的作用下離子返回B端,此時(shí),測得離子從A出發(fā)后返回B端飛行的總時(shí)間為t2(不計(jì)離子重力)。
(1)忽略離子源中離子的初速度用t1計(jì)算荷質(zhì)比。
(2)離子源中相同比荷的離子由靜止開始可經(jīng)不同的加速電壓加速,設(shè)兩個(gè)比荷都為q/m的離子分別經(jīng)加速電壓U1、U2加速后進(jìn)入真空管,在改進(jìn)后的方法中,它們從A出發(fā)后返回B端飛行的總時(shí)間通常不同,存在時(shí)間差Δt,可通過調(diào)節(jié)電場E使Δt=0。求此時(shí)E的大小。

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年安徽省高三第一次質(zhì)量檢測物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時(shí)間得到離子的比荷q/m,如圖1。帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB,可測得離子飛越AB所用時(shí)間t1。改進(jìn)以上方法,如圖2,讓離子飛越AB后進(jìn)入場強(qiáng)為E(方向如圖)的勻強(qiáng)電場區(qū)域BC,在電場的作用下離子返回B端,此時(shí),測得離子從A出發(fā)后返回B端飛行的總時(shí)間為t2(不計(jì)離子重力)。

(1)忽略離子源中離子的初速度用t1計(jì)算荷質(zhì)比。

(2)離子源中相同比荷的離子由靜止開始可經(jīng)不同的加速電壓加速,設(shè)兩個(gè)比荷都為q/m的離子分別經(jīng)加速電壓U1、U2加速后進(jìn)入真空管,在改進(jìn)后的方法中,它們從A出發(fā)后返回B端飛行的總時(shí)間通常不同,存在時(shí)間差Δt,可通過調(diào)節(jié)電場E使Δt=0。求此時(shí)E的大小。

 

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