题目内容
【题目】如图甲所示，为质谱仪的原理图。质量为m的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，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，磁场的磁感应强度为B，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d，粒子受到的重力忽略不计。求：
(1)粒子的电荷量；
(2)若偏转磁场半径为r=
的圆形磁场，且与M、N相切于G点，如图乙所示，粒子进入磁场的速度不变，要使粒子仍能打到H点，那么，圆形区域内匀强磁场的磁感应强度应为多大？
【答案】(1)
；(2)
【解析】
(1)粒子经过电场加速，由动能定理得
进入磁场后做匀速圆周运动，由洛沦兹力提供向心力
由几何知识得圆的半径
由以上各式解得
(2)设圆形磁场的圆心O与H的连线与MN的夹角为
，则
设粒子在圆形磁场中作圆周运动的轨道半径为
，由几何知识得
由洛伦兹力提供向心得
由以上各式解得
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