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    质谱仪是一种能够把具有不同荷质比（带电粒子的电荷和质量之比）的带电粒子分离开来的仪器，它的工作原理如图所示．其中A部分为粒子速度选择器，C部分是偏转分离器．如果速度选择器的两极板间匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感强度为B1．偏转分离器区域匀强磁场的磁感强度为B2，某种带电粒子由O点沿直线穿过速度选择器区域后进入偏转分离器．求：
    （1）粒子由孔 O′进入偏转分离器时的速度为多大？
    （2）粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周运动，在照相底片MN上的D点形成感光条纹，测得D点到 O′点的距离为d，则该种带电粒子的荷质比q/m为多大？
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    （1）粒子在 OO′间做匀速直线运动，所以粒子受电场力和磁场力大小相等，方向相反，即   qvB1=qE       ②
    由此解出粒子进入偏转分离器时的速度为：v=
    E
    B
               ①
    （2）粒子进入偏转分离器的磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即：qvB2=
    mv2
    R

    由此解出粒子运动的圆周半径为     R=
    mv
    qB2
                            ②
    将（1）中求出的v代入上式，并由题意 d=2R
    解出      
    q
    m
    =
    2E
    dB1B2
                                    ③
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，在真空中半径r=3.0×10-2m的圆形区域内，有磁感应强度B=0.2T，方向如图的匀强磁场，一束带正电的粒子以初速度v0=1.0×106m/s，从磁场边界上直径ab的a端沿各个方向射入磁场，且初速方向都垂直于磁场方向，若该束粒子的比荷
    q
    m
    =1.0×108    C/kg，不计粒子重力．求：
    （1）粒子在磁场中运动的最长时间．
    （2）若射入磁场的速度改为v=3.0×105m/s，其他条件不变，求磁场边界上有粒子击中的弧长．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域Ⅱ（含I、Ⅱ区域分界面）存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽度均为L且足够长，M、N为涂有荧光物质的竖直板．现有一束质子从A处连续不断地射入磁场，入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行，质子束由两部分组成，一部分为速度大小为v的低速质子，另一部分为速度大小为3v的高速质子，当I区中磁场较强时，M板出现两个亮斑，缓慢改变磁场强弱，直至亮斑相继消失为止，此时观察到N板有两个亮斑．已知质子质量为m，电量为e，不计质子重力和相互作用力，求：
    （1）此时I区的磁感应强度；
    （2）到达N板下方亮斑的质子在磁场中运动的时间；
    （3）N板两个亮斑之间的距离．
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在研究匀变速直线运动的实验中，如图3甲所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s.
    （1）根据_______可判定小球做__________运动；
    （2）根据______可计算各点瞬时速度且vA=____m/s，vB=_____m/s，vC=_____m/s，vD=_____m/s，vE=_____m/s；
    （3）在图3乙所示坐标中作出小车的v-t图线，并根据图线求出加速度a=_________m/s2；
    （4）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是__m/s，此速度的物理意义是____________________.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    用长为L的细线拴一质量为m 的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向平角为θ，如图所示．求：
    （1）小球受哪些力作用．
    （2）绳子拉力大小．
    （3）小球线速度大小．
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    科目：高中物理 来源：菏泽二模 题型：问答题

    如图所示，平面直角坐标系xoy中，在第二象限内有竖直放置的两平行金属板，其中右板开有小孔；在第一象限内存在内、外半径分别为
    		3
    3
    R    、R的半圆形区域，其圆心与小孔的连线与x轴平行，该区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里：在y＜0区域内有电场强度为E的匀强电场，方向与x轴负方向的夹角为60°．一个质量为m，带电量为-q的粒子（不计重力），从左金属板由静止开始经过加速后，进入第一象限的匀强磁场．求
    （1）若两金属板间的电压为U，粒子离开金属板进入磁场时的速度是多少：
    （2）若粒子在磁场中运动时，刚好不能进入
    		3
    3
    R    的中心区域，此情形下粒子在磁场中运动的速度大小．
    （3）在（2）情形下，粒子运动到y＜0的区域，它第一次在匀强电场中运动的时间．
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    科目：高中物理 来源：山东 题型：问答题

    如图所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心各有一小孔S1、S2，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为U0，周期为T0．在t=0时刻将一个质量为m电量为-q（q＞0）的粒子由S1静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在t=
    T0
    2
    时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区．（不计粒子重力，不考虑极板外的电场）
    （1）求粒子到达S2时的速度大小v和极板间距d；
    （2）为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件．
    （3）若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在t=3T0时刻再次到达S2，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小．

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    科目：高中物理 来源：自贡模拟 题型：问答题

    如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下都有磁感应强度为B的相同匀强磁场，方向垂直纸面向外．a b是一根长为l的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上．将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先作加速运动，后作匀速运动到达b端，已知小球与绝缘杆间的动摩槔因数u=0.3，小球重力忽略不计．当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是
    l
    3
    ．求：
    （1）带电小球在虚线下方作圆周运动的速度大小：
    （2）带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值．
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    炎炎的夏日，汽车轮胎在高温环境下使用开始变得不安分起来，爆胎事故时有发生．如图所示，汽车在炎热的夏天若沿起伏不平的曲型路面行驶，其中最容易发生爆胎的点是（假设在行驶过程中汽车速率不变）（　　）
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    A．a点B．b点C．c点D．d点

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