在如图所示的装置中,离子源
A可提供速度很小的正离子(其速度可视为零),经加速电压加速后从
S点进入匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,虚线框为磁场区域的边界线,在磁场作用下,离子沿半个圆周运动后射出磁场,射出点
P到
S的距离用
x表示。
(1)当离子源提供的是单一种类的第一种离子时,
P到
S的距离为
x1,当离子源提供的是单一种类的第二种离子时,
P到
S的距离为
x2,已知
x1/
x2=
a。试求这两种离子在磁场中运动的时间之比。
(2)若离子源
A提供的是由
H+、
D+、
4He+、
H2+混合而成的多种离子,又通过速度选择器使各种离子的速度的速率都为
v,当这些离子从
S点进入匀强磁场后,从磁场射出时可分离出哪几种离子束?若
v=2.0×10
6m/s,
B=0.50T,元电荷
e=1.60×10
-19C,质子质量
mP=1.68×10
-27kg,试求各种离子出点
P到
S的距离。
