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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
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为U
1
；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B
1
，板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B
2
．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：
（1）粒子的速度v
（2）速度选择器的电压U
2
（3）粒子在B
2
磁场中做匀速圆周运动的半径R．
◎ 答案
（1）粒子经加速电场U
1
加速，获得速度V，由动能定理得：
qU
1
=
1
2
mv
2
解得v=
2q
U
1
m
故粒子的速度为
2q
U
1
m
．
（2）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
Eq=qvB
1
即
U
2
d
q=qv
B
1
U
2
=B
1
dv=B
1
d
2q
U
1
m
故速度选择器的电压U
2
为B
1
d
2q
U
1
m
．
（3）在B
2
中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，有
qv
B
2
=m
v
2
R
，
R=
mv
q
B
2
=
m
q
B
2
2q
U
1
m
=
1
B
2
2m
U
1
q
．
故粒子在B
2
磁场中做匀速圆周运动的半径R为
1
B
2
2m
U
1
q
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“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…”主要考查了你对 【质谱仪】，【回旋加速器】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/441951.html
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