◎ 题目

如图为质谱仪的原理图．电荷量为q、质量为m的带正电粒子从静止开始经过电压为U的加速电场加速后，进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E，方向水平向右．已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直于MN进入偏转磁场．该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场．带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点．测得G、H间的距离为L，粒子的重力可忽略不计．求： （1）粒子从加速电场射出时速度v的大小； （2）速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小； （3）偏转磁场的磁感应强度B2的大小．

◎ 答案

（1）粒子在电场中运动只有电场力做功， 根据动能定理可得， qU= 1 2 mv2 可以求得粒子从加速电场射出时速度v的大小v为， v= 2qU m ； （2）粒子在速度选择器中受力平衡， 所以qE=qvB1， 所以磁感应强度B1的大小为 B1= E v =E m 2qU ， （3）粒子垂直进入磁场，做圆周运动，半径的大小为 1 2 L， 所以qvB2=m v2 r 即 1 2 L= mv qB2 ， 所以B2= 2 l 2mU q ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图为质谱仪的原理图．电荷量为q、质量为m的带正电粒子从静止开始经过电压为U的加速电场加速后，进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的…”主要考查了你对  【向心力】，【牛顿第二定律】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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。