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(1)求质量为m的离子第一次通过漂移管所用的时间;
(2)反*区加上电场,电场强度大小为E,求离子能进入反*区的最大距离x;
(3)已知质量为的离子总飞行时间为,待测离子的总飞行时间为,两种离子在质量分析器中反*相同次数,求待测离子质量。
【回答】
(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设离子经加速电场加速后的速度大小为v,有
①
离子在漂移管中做匀速直线运动,则
②
联立①②式,得
③
(2)根据动能定理,有
④
得 ⑤
(3)离子在加速电场中运动和反*区电场中每次单向运动均为匀变速直线运动,平均速度大小均相等,设其为,有
⑥
通过⑤式可知,离子在反*区的电场中运动路程是与离子本身无关的,所以不同离子在电场区运动的总路程相等,设为,在无场区的总路程设为,根据题目条件可知,离子在无场区速度大小恒为v,设离子的总飞行时间为。有
⑦
联立①⑥⑦式,得
⑧
可见,离子从A到B的总飞行时间与成正比。由题意可得
可得
⑨
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题
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