由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪原理图如图所示,它曾由航天飞机携带升空,将来安装在阿尔法国际航空站中,主要使命之一是探索宇宙中的反物质。反物质由反粒子组成,反粒子的质量与正粒子相同,带电量与正粒子相等但电性符号相反,例如反质子是。假若使一束质子、反质子、粒子、反粒子组成的射线,通过进入匀强磁场B2而形成4条径迹,如图所示,则反粒子的径迹为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
B
质谱仪:
具有相同核电荷数而不同质量数的原子互称同位素,质谱仪是分离各种元素的同位素并测量它们质量的仪器,它由静电加速器、速度选择器、偏转磁场、显示屏等组成,它的结构原理如图所示。
如图所示,离子源S产生质量为m,电荷量为q的正离子(所受重力不计)。离子出来时速度很小(可忽略不计),经过电压为U的电场加速后进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,经过半个周期到达记录它的照相底片P上,测得它在P上的位置到入口处的距离为L,则
联立求解得。
因此,只要知道q、B、L与U,就可计算出带电粒子的质量m。
速度选择器:
(1)平行板中电场强度E和磁感应强度B互相垂直,这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器,如图所示。
(2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是,即,与带电粒子的质量,所带电荷的正负、电荷量均无关,只与速度有关。
(3)若,粒子向电场力方向偏,电场力做正功,粒子动能增加;,粒子向磁场力方向偏,电场力做负功,动能减少。
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