某探究小组设计了一个质谱仪.其原理如图所示.一束电量均为.质量不同的带负电的粒子.经过电场加速后进入一速度选择器.从点进入一等腰直角三角形的有界磁场中.又从斜边射出.速度选择器中垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为.竖直向下的匀强电场强度为.有界磁场的磁感应强度为.直角边长为.为斜边的中点.两点相距为.求:(1)带电粒子进入有界磁场的速度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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某探究小组设计了一个质谱仪，其原理如图所示.一束电量均为

，质量不同的带负电的粒子，经过电场加速后进入一速度选择器，从

点进入一等腰直角三角形的有界磁场中，又从斜边射出.速度选择器中垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为

，竖直向下的匀强电场强度为

，有界磁场的磁感应强度为

，直角边长为

，

为斜边的中点，

两点相距为

.求：

（1）带电粒子进入有界磁场的速度大小.
（2）带电粒子质量应满足的条件.
（3）打在斜边上Q点的带电粒子在磁场中运动的时间.

（1）

（2）

（3）

试题分析：（1）设速度为

，在速度选择器中，有：

①　　（3分）
带电粒子进入有界磁场的速度为

　　　②（2分）
（2）设带电粒子质量为

，在有界磁场中做圆周运动半径为

，
根据牛顿第二定律有；

　　　③　（3分）
要使带电粒子从斜边射出，必有

　④　（2分）
由②③④得：

　⑤　　　（2分）
（3）根据几何关系可得，带电粒子在磁场中运动的半径为

⑥　　（2分）
带电粒子在磁场中运动的周期：

⑦　　（2分）
带电粒子在磁场中运动的时间为

周期：

　⑧　　（2分）

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，电子质量

。求：

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（2）电子在磁场中运动的时间t (结果保留

)
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