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解答

解:(1)离子在静电分析器中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有
设离子进入静电分析器时的速度为v,离子在加速电场中加速的过程中,由动能定理有
由①②解得
(2)离子在磁分析器中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律有
由题意可知,圆周运动的轨道半径r=d ⑤
由②④⑤式解得
磁场方向为垂直纸面向外
(3)设质量为0.9m的离子经加速电场加速后,速度为v′,由动能定理可得
由②⑦式可得
新离子进入电场时与O1的距离仍为R,新离子如果在电场中做半径为R的匀速圆周运动,所需要的向心力
由①⑧⑨式可得
即该离子所受电场力,恰好等于它若做匀速圆周运动的向心力,因此这个离子仍然在静电分析器中做半径为R的匀速圆周运动,仍从N点射出
由②④式可知,离子在磁分析器中做匀速圆周运动的半径,与离子的质量有关,所以不能沿原来的轨迹从Q点射出磁场

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举一反三