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让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止经过同一加速电场加速,然后在同一偏转电场里偏转,它们是否会分成三股?请说明理由.
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让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止经过同一加速电场加速,然后在同一偏转电场里偏转,它们是否会分成三股?请说明理由.
▼优质解答
答案和解析
设任一正电荷的电量为q,加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转电极的极板为L,板间距离为d.
在加速电场中,根据动能定理得:
qU1=
m
在偏转电场中,离子做类平抛运动,运动时间 t=
偏转距离 y=
at2=
•
t2
联立以上各式得:y=
设偏转角度为θ,则 tanθ=
=
=
由上可知y、θ与带电粒子的质量、电荷量无关,则一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子在偏转电场轨迹重合,所以它们不会分成三股,而是会聚为一束射出.
答:一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子不会分成三股,而是会聚为一束射出.
在加速电场中,根据动能定理得:
qU1=
1 |
2 |
v | 2 0 |
在偏转电场中,离子做类平抛运动,运动时间 t=
L |
v0 |
偏转距离 y=
1 |
2 |
1 |
2 |
qU2 |
md |
联立以上各式得:y=
U2L2 |
4dU1 |
设偏转角度为θ,则 tanθ=
vy |
v0 |
at |
v0 |
U2L |
2dU1 |
由上可知y、θ与带电粒子的质量、电荷量无关,则一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子在偏转电场轨迹重合,所以它们不会分成三股,而是会聚为一束射出.
答:一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子不会分成三股,而是会聚为一束射出.
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