- 试题详情及答案解析
- （12分）如图所示为质谱仪的原理图，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、电量为q的正离子经加速后，恰好通过速度选择器，进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动，求：
⑴粒子的速度v；
⑵速度选择器的电压U2；
⑶粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R和运动时间t。- 答案：（1）
；（2）B1d；（3）
；
。- 试题分析：⑴粒子经加速电场U1加速，获得速度V，由动能定理得：
qU1=
mv2 解得v=
⑵在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡得：qE=qvB1
即
，U2=B1dv=B1d
⑶在B2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，qvB2=m
R=
=
=，t=
=
考点：动能定理，洛伦兹力，牛顿第二定律。