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质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图10所示,离子

质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图10所示,离子源S产生电荷量为q的某种正离子,离子产生时的速度很小,可以看作是静止的,离子经过电压U加速后形成离子流,然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上.实验测得,它在P上的位置到入口处S1的距离为a,离子流的电流为I.请回答下列问题:(1)在时间t内到达照相底片P上的离子的数目为多少(2)单位时间穿过入口处S，离子束的能量（3）这种离子的质量？

2026年09月25日 20:28

有1个网友回答

网友（1）：

这是一个比较基础的高中物理问题。
（1）根据电荷守恒定律，入射的电量与射出的电量（即到达P处）相等，Q=It。所以个数为n=It/q。
（2）每个电荷都被电场加速从而动能增加qU，结合第一问，增加的能量为E=UIt，功率为UI
（3）对于任意一个电荷而言，电场加速过程用动能定理qu=0.5mv^2，磁场中偏转半径0.5a=mv/qB
解出m=q(Ba)^2/8u