30.(2011东城期末)(10分)质谱仪的工作原理图如图所示,A为粒子加速器,加速电压为M为速度选择器,两板间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场,匀强磁场的磁感应强度为,两板间距离为dN为偏转分离器,内部有与纸面垂直的匀强磁场,磁感应强度为。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子由静止经加速器加速后,恰能通过速度选择器,进入分离器后做圆周运动,并打到感光板P上。不计重力,求:

(1)粒子经粒子加速器A加速后的速度的大小及速度选择器M两板间的电压

(2)粒子在偏转分离器N的磁场中做圆周运动的半径R

(3)某同学提出:在其它条件不变的情况下,只减小加速电压,就可以使粒子在偏转分离器N的磁场中做圆周运动的半径减小。试分析他的说法是否正确。

(1)带电粒子在A中电场力对它做功,由动能定理

          

      带电粒子在M中水平方向受电场力和洛仑兹力,有

         

          可得

                 (4分)

  (2)带电粒子在N中做匀速圆周运动,洛仑兹力充当向心力

            

         可得         (4分)

(3)不正确。若其它条件不变,只减小加速电压U1,则粒子经加速后获得的速度减小,进入速度选择器后,粒子受到电场力和洛仑兹力大小不再相等,粒子无法通过速度选择器进入偏转分离器。   (2分)

 0  139232  139240  139246  139250  139256  139258  139262  139268  139270  139276  139282  139286  139288  139292  139298  139300  139306  139310  139312  139316  139318  139322  139324  139326  139327  139328  139330  139331  139332  139334  139336  139340  139342  139346  139348  139352  139358  139360  139366  139370  139372  139376  139382  139388  139390  139396  139400  139402  139408  139412  139418  139426  447348 

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