Question

如圖所示，一束具有各種速率的兩種質(zhì)量數(shù)不同的一價(jià)銅離子，水平地經(jīng)過(guò)小   孔S₁射入垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E="1X" l0⁵v/m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B_l=0.4T．求：
(1)速度多大的一價(jià)銅離子，才能通過(guò)與S_l小孔正對(duì)的S₂小孔射入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₂中?
(2)如果這些一價(jià)銅離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₂中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，打在過(guò)小孔S₂且與兩磁場(chǎng)分界面重合的照相底片上，已知分界面與小孔S_lS₂連線垂直，若感光點(diǎn)到小孔S₂的距離分別為d₁=0.654m,d₂="0.674m" ,那么對(duì)應(yīng)的兩種銅離子的質(zhì)量數(shù)之比為多大?

Answer 1

（1）2．5x10⁵m／s（2）

(1)從速度選擇器中能通過(guò)小孔S₂的離子，應(yīng)滿足    qE=qvB₁,   ①(4分)
代入數(shù)據(jù)解得  V=2．5x10⁵m／s ②(2分)
(2)設(shè)兩種銅離子的質(zhì)量數(shù)分別為M₁和M₂．質(zhì)子的質(zhì)量為m_p，由題知質(zhì)量為m的銅 離子
由S₂進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后作勻速圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)有 ③(4分)  
則 ④(1分)
所以質(zhì)量數(shù)為⑤ (1分)
故，對(duì)應(yīng)的兩種銅離子質(zhì)量數(shù)之比為⑥
代入數(shù)據(jù)解得 ⑦(1分)
說(shuō)明：若不寫⑤式而直接寫出⑥式，答案正確的同樣給滿分．