质谱仪可以用来测量离子的比荷,为了消除离子初速度的影响,某研究小组设计了如图所示的质谱仪。平行金属板板长为l,中心Z与准直孔
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、
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共线,
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、
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连线与平行板轴线ZO夹角为
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。一束正离子经过准直孔射入偏转电场,调节偏转电场大小,使得入射速度最大的离子恰从O点沿ZO方向以速度
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射出电场,之后保持电场不变。电场右侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。电场和磁场被与ZO方向垂直的挡板D隔离,挡板D上开有一小圆孔,圆心在O点,半径为b、通过小孔的离子进入磁场后经偏转打在荧光屏上,其余被挡板吸收并中和,已知入射速度最大的离子打在荧光屏上距O点的距离为
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。已知
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,
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, 忽略场的边界效应、离子的重力和离子间的相互作用。
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