质谱仪可用来对同位素进行分析,其主要由加速电场和边界为直线
PQ的匀强偏转磁场组成,如图甲所示。某次研究的粒子束是氕核和氘核组成的,粒子从静止开始经过电场加速后,从边界上的
O点垂直于边界进入偏转磁场,氕核最终到达照相底片上的
M点,测得
O、M间的距离为
d,粒子的重力忽略不计,求:
(1)偏转磁场的方向(选答“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”);
(2)本次研究的粒子在照相底片上都能检测到,照相底片的放置区域的长度
L至少多大;
(3)若偏转磁场的区域为圆形,且与
PQ相切于
O点,如图乙所示,其他条件不变,要保证氘核进入偏转磁场后不能打到
PQ边界上(
PQ足够长),求磁场区域的半径
R应满足的条件。
