Question

【题目】质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，电压为U1；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为B2.今有一质量为m、电荷量为e的正粒子(不计重力)，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动．求：

(1)粒子的速度v为多少？

(2)速度选择器的电压U2为多少？

(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？

Answer 1

【答案】(1) 　(2)B1d 　(3)

【解析】

解： (1)在电场中，粒子被加速电场U1加速，由动能定理有：

解得粒子的速度：

(2)在速度选择器中，粒子受的电场力和洛伦兹力大小相等，则有：

解得速度选择器的电压：

(3)在磁场中，粒子受洛伦兹力作用而做圆周运动，则有：

解得半径：