题目内容
质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置．如图所示，电容器两极板相距为d，两极板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间的距离为x，粒子所带电荷量为q，不计重力．
（1）求粒子进入匀强磁场B2时的速度v的大小．
（2）打在a、b两点的粒子的质量之差△m为多少？
（1）求粒子进入匀强磁场B2时的速度v的大小．
（2）打在a、b两点的粒子的质量之差△m为多少？
（1）粒子在电容器间做匀速直线运动，有：
qvB1=q
解得v=
．
（2）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，有：
qvB2=m
解得R=
．
则x=2R2-2R1=2(
-
)
解得△m=m2-m1=
．
答：（1）粒子进入匀强磁场B2时的速度v的大小为
．
（2）打在a、b两点的粒子的质量之差△m为
．
qvB1=q
| U |
| d |
解得v=
| U |
| B1d |
（2）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，有：
qvB2=m
| v2 |
| R |
解得R=
| mv |
| qB2 |
则x=2R2-2R1=2(
| m2v |
| qB2 |
| m1v |
| qB2 |
解得△m=m2-m1=
| qB1B2dx |
| 2U |
答：（1）粒子进入匀强磁场B2时的速度v的大小为
| U |
| B1d |
（2）打在a、b两点的粒子的质量之差△m为
| qB1B2dx |
| 2U |
练习册系列答案
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（2008?滨州一模）质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置．如图所示，电容器两极板相距为d，两极板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间的距离为x，粒子所带电荷量为q，不计重力．
质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究中具有重要应用．如图所示的是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外．一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，方向垂直纸面向外．结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，且不计重力．则以下判断正确的是（ ）
质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究中具有重要应用．如图所示是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外．一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场．结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，且不计重力．求：
，一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中心线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为
的匀强磁场，结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点间距离为
，粒子所带电荷量为q，且不计重力，求：
。
