题目

质谱仪是一种能够把具有不同荷质比(带电粒子的电荷和质量之比)的带电粒子分离开来的仪器,它的工作原理如图所示。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,匀强磁场的磁感强度为B1。偏转分离器区域匀强磁场的磁感强度为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)粒子由孔进入偏转分离器时的速度为多大? (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:(1)(2) 解析:(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        -------------3分 由此解出粒子进入偏转分离器时的速度为   ------------------2分 (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     --------------------- 3分 由此解出粒子运动的圆周半径为     将(1)中求出的v代入上式,并由题意    ------------------ 1分 得出:                --------------------------- 3分
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