高中物理質譜儀的速度選擇器原理,一道關於質譜儀和速度選擇器的高中物理題

2021-07-31 10:03:15 字數 4819 閱讀 7093

1樓:行雯姚秀媚

粒子進入加速電場之前不一定是靜止的,我們說它靜止只是把問題簡單化。不管什麼粒子,只要經過質譜儀,就只有比荷相同的粒子,軌跡才會一樣。

2樓:黑色de蜻蜓

這個分三個階段,第一階段在加速電場中做勻加速直線運動,然後垂直進入一個真空環境勻速直線運動到一個磁場中,垂直進入磁場後做勻速圓周運動

3樓:物理先知

粒子受到的落倫茲力和電場力不是垂直的嗎?——不是的。

磁場與電磁是垂直的,而粒子的運動方向與二者都垂直——所以,電場與粒子的運動方向、磁場方向垂直

洛倫茲力與磁場、粒子運動方向均垂直

由此可知,洛倫茲力與電場力在同一條直線上。

4樓:匿名使用者

電場力與洛倫茲力不是垂直的,是等大反向的一對力,這其中應該是你力的方向判斷錯誤

5樓:哇呀呀呀呀

一個粒子垂直電場射入,會受到向右或向左的力,洛侖滋力就相反。當qe=qvb時,即v=e/q時,洛輪子力等於電場力,便可勻速直線通過

6樓:匿名使用者

高中物理演示實驗質譜儀+速度選擇器+迴旋加速器

速度選擇器的原理是什麼

7樓:雨說情感

速度選擇器是帶電粒子在複合場中運動的一個典型的模型,他也是質譜儀的一部分,質譜儀是由粒子源、加速場、速度選擇器和偏轉場這四部分構成。

當一個帶電粒子從粒子源飄出,經過加速場獲得一定的速度,然後沿著中線進入速度選擇器,在速度選擇器中存在電場和磁場,相互垂直的電場和磁場,當粒子進入速度選擇器時,

如果它受力平衡,即受到的電場力和洛倫茲力相等時,做勻速直線運動,如果它受力不平衡,將會發生偏轉打到極板上。

當粒子在速度選擇器中做勻速直線運動時,受力平衡,他受到的洛倫茲力和電場力平衡,即bqv=qe,

得到速度 v=e/b,可以通過調節e和b的大小來調節速度的大小,速度v=e/b 只與場有關,是與q無關的。

只有v=e/b這個速度的粒子能夠沿直線通過速度選擇器。如果速度比它大,洛倫茲力大於電場力,就會發生偏轉,不會作直線運動;如果速度小的話,洛倫茲力小於電場力,他仍然不能受力平衡,還會發生偏轉;所以只有v=e/b這個速度的粒子能夠沿直線穿過。

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如果粒子從左到右能夠穿過速度選擇器,讓它從右到左運動就不能夠穿過速度選擇器,通過受力分析就可以得到,如果速度方向發生改變,它受到的洛倫茲力和電場力方向向同一個方向,粒子將不會受力平衡,會發生偏轉。

這個運動既不是類平拋運動,也不是圓周運動,而是一個相對複雜的一個曲線運動。如果粒子不能直線運動,穿過速度選擇器時發生了偏轉,要會分析在粒子複合場中的能量轉化的問題,

因為粒子只受到洛倫茲力和電場力兩個力作用,其中洛倫茲力始終垂直於速度方向是不做功的,在粒子打到極板的過程當中,只有電場力做功,有動能定理可以求出達到極板的速度。

速度選擇器是一個相對比較簡單的模型,粒子做勻速直線運動時受力平衡,速度 v=e/b與q的電量和電性無關,可以通過控制磁場和電場的強度來控制通過速度選擇器速度的大小,所以速度是可以選擇的,稱為速度選擇器。

8樓:匿名使用者

它由兩塊平行金屬板構成。工作時在兩板上加一定電壓,使兩板間形成電場,同時在兩板間垂直於電場方向上加一勻強磁場。利用相互垂直的電場和磁場對帶電粒子的聯合作用,從各種速率的帶電粒子中選擇出具有一定速率的粒子。

受到磁場力(洛侖茲力),f=qvb和電場力f=eq的作用,如果兩力達到平衡qvb=eq,帶電粒子將以進入速率(v=eq/bq=e/b)作勻速直線運動,所以只有速率為e/b的粒子才能通過出口處的狹縫飛出這一選擇器。

速度選擇器是質譜儀的重要組成部分,能夠剔除速度不同的粒子,提高檢測精度。

粒子受力特點:同時受方向相反的電場力和磁場力作用。

粒子勻速通過速度選擇器的條件:電場力和洛倫茲力平衡:qe=qvb,v=e/b速度大小隻有滿足v=e/b的粒子才能做勻速直線運動。

粒子勻速通過速度選擇器的兩種途徑:

(1)速度v一定時,調節e和b的大小。

(2)e和b一定時,調節加速電場電壓u的大小。

特性規律:

1、速度選擇器兩極板間距離極小,粒子稍有偏轉,即打到極板上。

2、速度選擇器對正、負電荷均適用。

3、速度選擇器中的e、b的方向具有確定的關係,僅改變其中一個方向,就不能對速度做出選擇。

4、速度選擇器只能單向選擇,如上圖中粒子從右側進入會受到相同方向的電場力和洛倫玆力而打到板上。

5、從功的角度看,由於 帶電粒子的運動方向與洛倫茲力方向垂直,所以洛倫茲力不對粒子做功。

9樓:匿名使用者

這物理知識:因為qvb=eq,粒子受力平衡,所以粒子作勻速直線運動。 並且有v=e/b,即只有這個速度

的粒子才能以勻速直線運動狀態通過,這是速度選擇器的原理

如圖是質譜儀的工作原理示意圖.帶電粒子以一定的速度進入速度選擇器.速度選擇器內相互正交的勻強磁場和

10樓:不茲道

a、根據帶電粒子在磁場中的偏轉方向,根據左手定則知,該粒子帶正電,則在速度選擇器中電場力水平向右,則洛倫茲力水平向左,根據左手定則知,磁場方向垂直紙面向外.故a錯誤.

b、在速度選擇器中,電場力和洛倫茲力平衡,有:qe=qvb,解得v=e

b.故b正確.

c、進入偏轉電場後,有:qvb0=mv

r,解得r=mv

qb=meqbb

,知r越小,比荷越大.故c正確,d錯誤.

故選bc.

一道關於質譜儀和速度選擇器的高中物理題

11樓:匿名使用者

(1)d/2=qbv=eb√2eu/m (2)在a下面接一個速度選擇器,兩板間電壓u'1/2eu'=1/2m(v0)^2 求得電子出了速度選擇器後的速度v01/2mv^2-1/2m(v0)^2=eu 求得出了電場後的速度v在根據公式d/2=qbv求出質量m

質譜儀與速度選擇器

12樓:匿名使用者

高中物理演示實驗質譜儀+速度選擇器+迴旋加速器

13樓:餘士恩終辰

不同的同位素經過速度選擇器,因其比荷不同,速度器所設定的速度就不同。所謂的選擇速度,是指選出進入加速電場前初速度為零的粒子,不是說選出速度相同的粒子。

14樓:鳳付友香庚

同位素通過速度選擇器並不是質量相等,而是它們的速度相等,通過速度選擇器後,進入磁場中作勻速圓周運動,由半徑公式r=mv/bq

可知,在v

,b,q均相等的情況下,質量越大的粒子,其半徑越大,故而能夠將同位素分開。

關於質譜儀中加了速度選擇器的問題。謝謝,我是高三學子

15樓:匿名使用者

高中物理演示實驗質譜儀+速度選擇器+迴旋加速器

16樓:塵芥再現

明顯uq乘積是固定值,,如果質量不同,速度肯定不同,速度選擇器就可以區分不同的粒子。。

17樓:匿名使用者

= = 電荷相同質量不同,比荷不就不同了= = 那不就塞選出來了

18樓:亦寒水清

首先,不太看得懂你在問什麼?其次粒子速度由它的比荷決定,比荷不同,速度就不同;但你說速度由e/b決定就顯得不妥(應該是e/b決定了所需選擇的粒子的速度),速度選擇器的e和b由它本身性質決定,同樣的粒子受到的電場力相同,但所受磁場力就跟速度有關,當v>e/b時,洛倫茲力大於電場力;當v<e/b時,洛倫茲力小於電場力;這兩種情況都會導致粒子在速度選擇器中發生偏轉;當v=e/b時,粒子直線通過速度選擇器。總的來說就是,比荷決定粒子進入速度選擇器的速度,而速度決定粒子所受洛倫茲力和磁場力的大小關係,洛倫茲力和電場力的大小關係決定了粒子是直線或按照不同的偏轉角度通過加速器,最終在偏轉磁場中以一定的軌跡運動。

最後說一句,質譜儀用來篩選粒子,不能測出比荷,它是在一群比荷不同的粒子中篩選出目的粒子,而目的粒子是事先知道比荷的。

高中物理質譜儀原理!急救!

19樓:匿名使用者

粒子在加速電場中運動時,並沒有說是初速度為0吧?加速電場的作用只是讓其粒子速度增加,而速度選擇器只是把速度為e/b的粒子選擇出來,這樣在第二個磁場中運動的軌跡當然會有所不同。

如圖所示是質譜儀的工作原理示意圖,帶電粒子被加速電場加速後,進入速度選擇器.速度選擇器內的相互正交

20樓:手機使用者

a、帶電粒子進入磁場中向左偏轉,所受的洛倫茲力向左,磁場的方向垂直紙面向外,根據左手定則知,該粒子帶正電.該粒子在速度選擇器中,受到電場力方向水平向右,則洛倫茲力方向必須水平向左,該粒子才能通過速度選擇器,根據左手定則判斷可知磁場方向垂直紙面向外.故a正確.

b、根據qe=qvb知,v=e b

,知速度大小為e b

的粒子能通過速度選擇器,增大加速電壓,粒子的速度發生變化,速度大於e b

或小於e b

的粒子不能通過狹縫p,故b、c錯誤.

d、根據qvb=mv2

r知,r=mv

qb,則越靠近狹縫p,半徑越小,則比荷越大.故d正確.故選:ad.

質譜儀中的速度選擇器可以幹什麼?

21樓:匿名使用者

根據所測定物質中原子的空間結構順序不同(在質譜儀中的初速度不同),質譜儀就可以測定出所含離子的種類數目

22樓:匿名使用者

質譜儀的重要組成,剔除速度不同的粒子 ,提高檢測精度。

速度選擇器的原理是什麼,速度選擇器的速度選擇器原理

速度選擇器是帶電粒子在複合場中運動的一個典型的模型,他也是質譜儀的一部分,質譜儀是由粒子源 加速場 速度選擇器和偏轉場這四部分構成。當一個帶電粒子從粒子源飄出,經過加速場獲得一定的速度,然後沿著中線進入速度選擇器,在速度選擇器中存在電場和磁場,相互垂直的電場和磁場,當粒子進入速度選擇器時,如果它受力...

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