Question

【題目】如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，M為粒子加速器，N為速度選擇器， 磁場(chǎng)方向與電場(chǎng)方向正交，加速電壓,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1＝0.2T，板間距離為d＝0.06m；P為一個(gè)邊長為L的正方形abcd的磁場(chǎng)區(qū)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2＝0.1T，方向垂直紙面向外，其中dc的中點(diǎn)S開有小孔，外側(cè)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(jìn)入abcd磁場(chǎng)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(shí)的速度大��？

（2）速度選擇器中的場(chǎng)強(qiáng)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(jīng)加速電場(chǎng)加速，獲得速度v，由動(dòng)能定理得：

則：

（2）在速度選擇器運(yùn)動(dòng)過程中 ，則： ；

（2）粒子在磁場(chǎng)區(qū)域勻速圓周運(yùn)動(dòng) ，

由幾何關(guān)系得

正方形abcd邊長 。