题目

质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，加速电压为U1；b为加速选择器，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、电量为+q的带电粒子(不计重力)，经加速后，该粒子恰能沿直线通过速度选择器，粒子进入分离器后在洛伦兹力作用下做半个圆周运动后打到底片上并被接收，形成一个细条纹，测出条纹到O的距离L。求： ①粒子的速度v； ②速度选择器的电压U2； ③该粒子比荷  表达式。 答案：解：①带电粒子在电场中加速，由动能定理         （3分）                    得                       （1分） ②粒子在电容器中做直线运动，由                                        （3分）                                    得                  （1分） ③带电粒子在磁场中受洛仑兹力，做匀速圆周运动，由牛顿定律可知                                 （3分）   得               （1分）     

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