题目
如图所示为质谱仪的示意图,其中A部分为粒子速度选择器,C部分是偏转分离器。如果速度选择器的两极板间匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感应强度为B1。偏转分离器区域匀强磁场的磁感应强度为B2,某种带电粒子由O点沿直线穿过速度选择器区域后进入偏转分离器。求: (1)能通过速度选择器的粒子速度多大?(2)粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周运动,在照相底片MN上的D点形成感光条纹,测得D点到点的距离为d,则该种带电粒子的荷质比q/m为多大?
答案:解:(1)粒子在间做匀速直线运动,所以粒子受电场力 和磁场力大小相等,方向相反,即 ①由此解出粒子进入偏转分离器时的速度为 ②(2)粒子进入偏转分离器的磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即由此解出粒子运动的圆周半径为 ③将②中求出的v代入上式,并由题意 得出: ④