题目内容
【题目】质谱仪是一种精密仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。图中所示的质谱仪是由加速电场和偏转磁场组成。带电粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。不计粒子重力。
（1）若由容器A进入电场的是质量为m、电荷量为q的粒子，求：
a．粒子进入磁场时的速度大小v；
b．粒子在磁场中运动的轨道半径R。
（2）若由容器A进入电场的是互为同位素的两种原子核P1、P2，由底片上获知P1、P2在磁场中运动轨迹的直径之比是
: 1。求P1、P2的质量之比m1 :m2。
【答案】（1）a．
；b．
；（2）
。
【解析】
试题分析：（1）a．（5分）粒子在电场中加速根据动能定理 
解得速度
b．（5分）粒子在磁场中做匀速圆周运动；
根据牛顿第二定律和洛仑力公式 
解得半径 
（2）（6分）由以上计算可知 
有 
代入已知条件得 
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