质谱仪原理如图所示,a为粒子加速器,电压为U1;b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,板间距离为d;c为偏转分离器,磁感应强度为B2。今有一质量为m、电荷量为+q-高二物理

题目简介

质谱仪原理如图所示,a为粒子加速器,电压为U1;b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,板间距离为d;c为偏转分离器,磁感应强度为B2。今有一质量为m、电荷量为+q-高二物理

题目详情

质谱仪原理如图所示,a为粒子加速器,电压为U1;b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,板间距离为d;c为偏转分离器,磁感应强度为B2。今有一质量为m、电荷量为+q的正电子(不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动。求:
(1)粒子射出加速器时的速度v为多少?
(2)速度选择器的电压U2为多少?
(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大?
题型:计算题难度:偏难来源:0127 期末题

答案

解:(1)粒子经加速电场U1加速,获得速度V,由动能定理得:
解得 
  故粒子的速度为
(2)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
Eq=qvB1即

   故速度选择器的电压U2为
(3)在B2中作圆周运动,洛仑兹力提供向心力,有

更多内容推荐