一質譜儀的構造如圖所示,離子源S產生質量為M,電荷為q的離子,離子產生出來時速度很小,可以看作是靜止的;離子產生出來后經過電壓U加速,進入磁感強度為B的均勻磁場,沿著半圓周運動而達到記錄它的照相底片P上,測得它在P上的位置到入口處的距離為x。證明這離子的質量為。
一氘核在B=1.5T的均勻磁場中運動,軌跡是半徑為40cm的圓周。已知氘核的質量為3.34×10-27kg,電荷q=1.6×10-19C。 (1)氘核的速度和走半圈所需要的時間; (2)需要多高的電壓才能把氘核從靜止加速到這個速度?
已知氘核的質量比質子大一倍,電荷與質子相同;α粒子的質量是質子質量的四倍,電荷是質子的二倍。 (1)問靜止的質子、氘核和α粒子經過相同的電壓加速后,它們的動能之比是多少? (2)當它們經過這樣加速后進入同一均勻磁場時,測得質子圓軌道的半徑為10cm,問氘核和α粒子軌道的半徑各有多大?