题目内容
【题目】如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为
，B为速度选择器，其内部匀强磁场与电场正交，磁感应强度为
，左右两板间距离为
，C为偏转分离器，内部匀强磁场的磁感应强度为
，今有一质量为
，电量为
且初速为0的带电粒子经加速器A加速后，沿图示路径通过速度选择器B，再进入分离器C中的匀强磁场做匀速圆周运动，不计带电粒子的重力，试
（1）粒子带何种电荷；
（2）粒子经加速器A加速后所获得的速度
；
（3）速度选择器的电压
；
（4）粒子在C区域中做匀速圆周运动的半径
。
【答案】（1）带正电；（2）
；（3）
（4）
【解析】
（1）根据电荷在磁场中的偏转方向即可判断电荷的正负；
（2）根据动能定理求解速度
（3）根据平衡求解磁场强度
（4）根据
求解运动轨道半径；
（1）根据电荷在磁场中的运动方向及偏转方向可知该粒子带正电；
（2）粒子经加速电场U1加速，获得速度
，由动能定理得：
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
解得：
⑶在B2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，
解得：
故本题答案是：（1）带正电；（2）；（3） （4）
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