Question

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。

Answer 1

（1）（2）（3）；

【解析】

试题分析：（1）粒子经加速电场U1加速，获得速度v，由动能定理可得： qU1=mv2

解得

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=

⑶在B2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，

考点：动能定理；带电粒子在匀强磁场中的运动；速度选择器.