Question

在暗室的真空裝置中做如下實(shí)驗(yàn)：在豎直放置的平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)能產(chǎn)生α、β、γ三種射線(xiàn)的放射源，從放射源射出的一束射線(xiàn)垂直于電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，如圖所示，在距射線(xiàn)源距離為H的高處，水平放置兩張疊放著的，涂藥面朝下的印像紙（比一般紙厚且堅(jiān)韌的涂有感光藥的紙），經(jīng)射線(xiàn)照射一段時(shí)間后把兩張印像紙顯影．
（1）上面的印像紙有幾個(gè)暗斑？各是什么射線(xiàn)的痕跡？
（2）下面的印像紙顯出一串三個(gè)暗斑，試估算中間暗斑與兩邊暗斑的距離之比？
（3）若在此空間再加上與電場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一次使α射線(xiàn)不偏轉(zhuǎn)，一次使β射線(xiàn)不偏轉(zhuǎn)，則兩次所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比是多少？（已知：m_a=4u，mβ=

1

1840

u，va=

C

10

，v_β=C）

Answer 1

分析：根據(jù)射線(xiàn)的特性解答．
根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律列出等式求解．
根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解．

解答：解：（1）2個(gè)暗斑，分別是β和γ射．因這兩種射線(xiàn)的穿透能力較強(qiáng)．
（2）由h=v₀t
根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律列出等式
s=

1

2

at²  及    a=

qE

m

得S_α：S_β=5：184                      
（3）若在此空間再加上與電場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一次使α射線(xiàn)不偏轉(zhuǎn)，一次使β射線(xiàn)不偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，
qBv=qE                     
所以    

Bα

Bβ

=

vβ

vα

=

10

1

答：（1）2個(gè)暗斑，分別是β和γ射．
（2）中間暗斑與兩邊暗斑的距離之比是5：184                      
（3）兩次所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比是10：1．

點(diǎn)評(píng)：了解各種射線(xiàn)的特點(diǎn)，掌握帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的受力分析和運(yùn)動(dòng)規(guī)律．