如圖所示為質譜儀的原理圖,A為粒子加速器,電壓為U1;B為速度選擇器,磁場與電場正交,磁感應強度為B1,板間距...
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問題詳情:
如圖所示為質譜儀的原理圖,A為粒子加速器,電壓為U1;B為速度選擇器,磁場與電場正交,磁感應強度為B1,板間距離為d;C為偏轉分離器,磁感應強度為B2.今有一質量為m、電量為q的正離子經加速後,恰好通過速度選擇器,進入分離器後做半徑為R的勻速圓周運動,求:
(1)粒子的速度v;
(2)速度選擇器的電壓U2;
(3)粒子在B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R。
【回答】
(1);(2);(3)
【詳解】
(1)粒子經加速電場加速,獲得速度v,由動能定理得
解之可得
(2)在速度選擇器中做勻速直線運動,由電場力與洛倫茲力平衡得
(3)在中做圓周運動,洛倫茲力提供向心力有
解之可得
知識點:質譜儀與迴旋加速器
題型:解答題