◎ 题目

质谱仪是一种能够把具有不同荷质比（带电粒子的电荷和质量之比）的带电粒子分离开来的仪器，它的工作原理如图所示．其中A部分为粒子速度选择器，C部分是偏转分离器．如果速度选择器的两极板间匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感强度为B1．偏转分离器区域匀强磁场的磁感强度为B2，某种带电粒子由O点沿直线穿过速度选择器区域后进入偏转分离器．求： （1）粒子由孔 O′进入偏转分离器时的速度为多大？ （2）粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周运动，在照相底片MN上的D点形成感光条纹，测得D点到 O′点的距离为d，则该种带电粒子的荷质比q/m为多大？

◎ 答案

（1）粒子在 OO′间做匀速直线运动，所以粒子受电场力和磁场力大小相等，方向相反，即   qvB1=qE       ② 由此解出粒子进入偏转分离器时的速度为：v= E B            ① （2）粒子进入偏转分离器的磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即：qvB2= mv2 R 由此解出粒子运动的圆周半径为     R= mv qB2                         ② 将（1）中求出的v代入上式，并由题意 d=2R 解出       q m = 2E dB1B2                                 ③

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“质谱仪是一种能够把具有不同荷质比（带电粒子的电荷和质量之比）的带电粒子分离开来的仪器，它的工作原理如图所示．其中A部分为粒子速度选择器，C部分是偏转分离器．如果速度选择…”主要考查了你对  【向心力】，【牛顿第二定律】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。