题目

质谱仪是一种检测和分离同位素的仪器。a、b是同位素原子核，它们的电荷量均为q，a的质量为m。如图所示，它们从静止开始经电压为U的电场加速，然后沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最后打在照相底片上。从照相底片上获知a、b在磁场中的轨迹直径分别为x、。不计a、b的重力及其相互作用。求： （1） a进入磁场时的速度大小v； （2） 磁场的磁感应强度大小B； （3） b的质量。 答案： 解：a在加速电场中，有qU=12mv2解得v=2qUm 解：a进入磁场，有qvB=mv2r又x=2r④解得B=2x2mUq 解：由B=2x2mUq可得m=x2B2q8U又xb=3x解得mb=3m

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