Question

如圖所示為質譜儀上的原理圖，M為粒子加速器，電壓為U1＝5000V；N為速度選擇器， 磁場與電場正交，磁感應強度為B1＝0.2T，板間距離為d ＝0.06m；P為一個邊長為l的正方形abcd的磁場區(qū)，磁感應強度為B2＝0.1T，方向垂直紙面向外，其中dc的中點S開有小孔，外側緊貼dc放置一塊熒光屏。今有一比荷為的正離子從靜止開始經(jīng)加速后，恰好通過速度選擇器，從a孔以平行于ab方向進入abcd磁場區(qū)，正離子剛好經(jīng)過小孔S 打在熒光屏上。求：

（1）粒子離開加速器時的速度v；

（2）速度選擇器的電壓U2；

（3）正方形abcd邊長l。

Answer 1

（1）（2）（3）0.16m

【解析】

試題分析：（1）粒子加速過程 1分

粒子離開加速器時的速度 2分

（2）在速度選擇器運動過程中 1分

1分

速度選擇器的電壓 1分

（3）粒子在磁場區(qū)域勻速圓周運動 1分

1分

由幾何關系得 1分

正方形abcd邊長 1分

考點：動能定理 速度選擇器 牛頓第二定律