Question

【題目】如圖所示為質譜儀的原理圖，M為粒子加速器，N為速度選擇器， 磁場方向與電場方向正交，加速電壓,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，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加速器加速后，恰好沿直線通過速度選擇器，從a孔以平行于ab方向進入abcd磁場區，正離子剛好經過小孔s打在熒光屏上。求：

（1）粒子離開加速器時的速度大小？

（2）速度選擇器中的場強E的大小？

（3）正方形abcd的邊長L？

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）粒子經加速電場加速，獲得速度v，由動能定理得：

則：

（2）在速度選擇器運動過程中 ，則： ；

（2）粒子在磁場區域勻速圓周運動 ，

由幾何關系得

正方形abcd邊長 。