如圖所示為質譜儀的原理圖,A為粒子加速器,電壓為U1;B為速度選擇器,磁場與電場正交,磁感應強度為B1,板間距離為d;C為偏轉分離器,磁感應強度為B2。今有一質量為m、電量為q的正離子經(jīng)加速后,恰好通過速度選擇器,進入分離器后做半徑為R的勻速圓周運動,求:

⑴粒子的速度v;

⑵速度選擇器的電壓U2;

⑶粒子在B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R和運動時間t。

(1)(2)(3)

【解析】

試題分析:(1)粒子經(jīng)加速電場U1加速,獲得速度v,由動能定理可得: qU1=mv2

解得

⑵在速度選擇器中作勻速直線運動,電場力與洛侖茲力平衡得: qE=qvB1

U2=B1dv=

⑶在B2中作圓周運動,洛侖茲力提供向心力,

考點:動能定理;帶電粒子在勻強磁場中的運動;速度選擇器.

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(2)電子從偏轉電場射出時的側移量;

(3)P點到O點的距離。

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