Question

【题目】如图所示为质谱仪的原理图，M为粒子加速器，N为速度选择器， 磁场方向与电场方向正交，加速电压,磁感应强度为B1＝0.2T，板间距离为d＝0.06m；P为一个边长为L的正方形abcd的磁场区，磁感应强度为B2＝0.1T，方向垂直纸面向外，其中dc的中点S开有小孔，外侧紧贴dc放置一块荧光屏。今有一比荷为的正离子从静止开始经加速器加速后，恰好沿直线通过速度选择器，从a孔以平行于ab方向进入abcd磁场区，正离子刚好经过小孔s打在荧光屏上。求：

（1）粒子离开加速器时的速度大小？

（2）速度选择器中的场强E的大小？

（3）正方形abcd的边长L？

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）粒子经加速电场加速，获得速度v，由动能定理得：

则：

（2）在速度选择器运动过程中 ，则： ；

（2）粒子在磁场区域匀速圆周运动 ，

由几何关系得

正方形abcd边长 。