题目内容
（16分）如图所示，S粒子源能够产生大量的质量为m、电荷量为+q的粒子（重力不计）。粒子从O1孔进入一个水平方向的加速电场（初速不计），再经小孔O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B1，方向如图。虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场，磁场范围足够大，磁感应强度大小为B2。一块折成直角的硬质塑料片abc（不带电，宽度、厚度都很小可以忽略不计）放置在PQ、MN之间，截面图如图，a、c两点分别位于PQ、MN上，ab=bc=L，α= 45º。粒子能沿图中虚线O2O3的延长线进入PQ、MN之间的区域。
⑴求加速电压U1；
⑵假设粒子与硬质塑料板相碰后，速度大小不变，方向变化遵守光的反射定律，那么粒子与塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么运动？
⑶粒子在PQ、MN之间的区域中运动的总时间t和总路程s分别是多少？
（2013四川省宜宾市一诊）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器，它的构造原理如图所示。从粒子源S处放出的速度大小不计、质量为m、电荷量为q的正离子，经电势差为U的加速电场加速后，垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场后到达记录它的照相底片P上。试问：
（1）若测得离子束流的电流为I，则在离子从S1处进入磁场到达P的时间内，射到照相底片P上的离子的数目为多少？
（2）若测得离子到达P上的位置到入口处S1的距离为a，且已知q、U、B，则离子的质量m为多少？
（3）假如离子源能放出氕（H）、氘（H）、氚（H）三种离子，质谱仪能够将它们分开吗？
如图所示，某粒子源均匀地向外放射出速度一定的α粒子，粒子速度方向与水平成30°角，质量为m，电荷量为+q。为测定其飞出的速度大小，现让其先经过一个磁感应强度为B、区域为圆形的匀强磁场，经该磁场偏转后，它恰好能够沿y轴进入下方的平行板电容器，并打到置于N板的荧光屏上。调节滑动触头，当触头P位于滑动变阻器的中央位置时，通过显微镜头看到屏上的亮点Q恰好能消失。已知电源电动势为E，内阻为r0，滑动变阻器的总阻值R0=2r0，不计粒子重力，求：
（1）α粒子速度大小v0；
（2）满足题意（即亮点恰好消失）的粒子，在磁场中运动的总时间t；
（3）该圆形磁场区域的半径R 。
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如图所示，从粒子源射出的正粒子初速度不计，进入一个电压为U的加速电场，离开电场后沿直径方向进入一个半径为R的圆形有界匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，粒子最终离开磁场时偏离原来方向60°角，求
、B，则离子的质量m为多少？
H）、氘（
H）、氚（
H）三种离子，质谱仪能够将它们分开吗？
