题24图1 题24图2
(1)忽略离子源中离子的初速度,①用t1计算荷质比;②用t2计算荷质比。
(2)离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同,设两个荷质比都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v′(v≠v′),在改进后的方法中,它们飞行的总时间通常不同,存在时间差Δt。可通过调节电场E使Δt=0,求此时E的大小.
题24图1 题24图2
(1)忽略离子源中离子的初速度,①用t1计算荷质比;②用t2计算荷质比。
(2)离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同,设两个荷质比都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v′(v≠v′),在改进后的方法中,它们飞行的总时间通常不同,存在时间差Δt。可通过调节电场E使Δt=0,求此时E的大小.
解:(1) ①设离子带电量为q,质量为m,经电场加速后的速度为v,则
离子飞越真空管AB做匀速直线运动,则
L=vt1 (2)
由(1)、(2)两式得离子荷质比
②离子在匀强电场区域BC中做往返运动,设加速度为a,则
qE=ma (4)
L2=
由(1)、(4)、(5)式得离子荷质比
两离子初速度分别为v、v′,则
t′=
Δt=t-t′=
要使Δt=0,则须
所以E=