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    质谱仪的工作原理图如图所示，A为粒子加速器，加速电压为U1：M为速度选择器，两板问有相互垂直的匀强磁场和匀强电场，匀强磁场的磁感应强度为B，两板间距离为d；N为偏转分离器，内部有与纸面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B2．一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子由静止经加速器加速后，恰能通过速度选择器，进入分离器后做圆周运动，并打到感光板P上．不计重力，求：
    （1）粒子经粒子加速器A加速后的速度”的大小及速度选择器肘两板间的电压U2；
    （2）粒子在偏转分离器Ⅳ的磁场中做圆周运动的半径尺：
    （3）某同学提出：在其它条件不变的情况下，只减小加速电压U．，就可以使粒子在偏转分离器Ⅳ的磁场中做圆周运动的半径减小，试分析他的说法是否正确．
    分析：根据动能定理求出粒子经粒子加速器A加速后的速度．
    清楚速度选择器这个装置的作用，从受力角度知道粒子所受电场力等于洛伦兹力．
    根据洛伦兹力提供向心力，求出粒子在磁场中做圆周运动的半径．
    在其它条件不变的情况下，只减小加速电压U，会减小进入速度选择器的速度，粒子所受电场力就不等于洛伦兹力．
    解答：解：（1）带电粒子在A中电场力对它做功，由动能定理得：
    qU1=
    1
    2
    mv2
    带电粒子在M中水平方向受电场力和洛伦兹力，有：
    q
    U2
    d
    =qvB1
    可得：v=
    2qU1
    m

    U2=B1d
    2qU1
    m

    （2）带电粒子在N中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
    qvB2=m
    v2
    R

    可得：R=
    2U1m
    q
    B
    2
    2

    （3）不正确，在其它条件不变的情况下，只减小加速电压U，会减小进入速度选择器的速度，粒子所受电场力就不等于洛伦兹力，粒子无法通过速度选择器进入偏转分离器．
    答：（1）粒子经粒子加速器A加速后的速度的大小是
    2qU1
    m
    ，速度选择器两板间的电压为B1d
    2qU1
    m
    ；
    （2）粒子在偏转分离器Ⅳ的磁场中做圆周运动的半径为
    2U1m
    q
    B
    2
    2
    ：
    （3）不正确，在其它条件不变的情况下，只减小加速电压U，会减小进入速度选择器的速度，粒子所受电场力就不等于洛伦兹力，粒子无法通过速度选择器进入偏转分离器．
    点评：了解速度选择器这个装置的功能以及原理．
    当一个物理量改变时，要考虑这个量的改变会引起过程中其它量的改变．
    练习册系列答案
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    (1)粒子经粒子加速器A加速后的速度v的大小及速度选择器M两板间的电压U2.
    (2)粒子在偏转分离器N的磁场中做圆周运动的半径R.
    (3)某同学提出在其他条件不变的情况下,只减小加速电压U1,就可以使粒子在偏转分离器N的磁场中做圆周运动的半径减小.试分析他的说法是否正确.

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    (1)粒子经粒子加速器A加速后的速度v的大小及速度选择器M两板间的电压U2.

    (2)粒子在偏转分离器N的磁场中做圆周运动的半径R.

    (3)某同学提出在其他条件不变的情况下,只减小加速电压U1,就可以使粒子在偏转分离器N的磁场中做圆周运动的半径减小.试分析他的说法是否正确.

     

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    （1）粒子经粒子加速器A加速后的速度”的大小及速度选择器肘两板间的电压以；

    （2）粒子在偏转分离器Ⅳ的磁场中做圆周运动的半径尺：

    （3）某同学提出：在其它条件不变的情况下，只减小加速电压U。，就可以使粒子在偏转分离器Ⅳ的磁场中做圆周运动的半径减小。试分析他的说法是否正确。

     

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    （1）粒子经粒子加速器A加速后的速度”的大小及速度选择器肘两板间的电压U2；
    （2）粒子在偏转分离器Ⅳ的磁场中做圆周运动的半径尺：
    （3）某同学提出：在其它条件不变的情况下，只减小加速电压U．，就可以使粒子在偏转分离器Ⅳ的磁场中做圆周运动的半径减小，试分析他的说法是否正确．
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