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...
问题详情:
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e的正粒子(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匀速圆周运动.求:
(1)粒子的速度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?
【回答】
(1) (2)B1d (3)
【详解】
解: (1)在电场中,粒子被加速电场U1加速,由动能定理有:
解得粒子的速度:
(2)在速度选择器中,粒子受的电场力和洛伦兹力大小相等,则有:
解得速度选择器的电压:
(3)在磁场中,粒子受洛伦兹力作用而做圆周运动,则有:
解得半径:
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:解答题
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