图示是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。有一带电荷量为q、质量为m的粒子（重力不计），经过
和
之间的电场加速后进入
、
之间的狭缝，、之间存在着互相正交的磁场
和电场E，只有在这一区域内不改变运动方向的粒子才能顺利通过
上的狭逢，进入磁感强度为
的匀强磁场区域做匀速圆周运动，粒子打在屏
上发出亮光。求亮光与狭缝之间的距离d。
和之间的电场加速后进入、之间的狭缝，、之间存在着互相正交的磁场和电场E，只有在这一区域内不改变运动方向的粒子才能顺利通过上的狭逢，进入磁感强度为的匀强磁场区域做匀速圆周运动，粒子打在屏上发出亮光。求亮光与狭缝之间的距离d。
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更新时间：2022-12-07 22:34:54
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【知识点】 基于速度选择器的质谱仪
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较易
(0.85)
【推荐1】如图所示是质谱仪的工作原理示意图。质量为m带电量为q粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。求：
（1） 粒子在速度选择器中能沿直线运动的速度大小？
（2） 加速电场的电压U0是多少？
（3） 粒子在磁场中运动的轨迹半径为？
（1） 粒子在速度选择器中能沿直线运动的速度大小？
（2） 加速电场的电压U0是多少？
（3） 粒子在磁场中运动的轨迹半径为？
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【推荐2】一个质量为
、电荷量为
的粒子，从容器下方的小孔飘入电势差为
的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为
的匀强磁场中，最后打在照相底片
上。求：
（1）求粒子进入磁场时的速率。
（2）求P点距S2的距离。
、电荷量为的粒子，从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打在照相底片上。求：（1）求粒子进入磁场时的速率。
（2）求P点距S2的距离。
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(0.85)
【推荐3】如图所示为质谱仪的工作原理示意图，它由速度选择器和有边界的偏转磁场构成．速度选择器由两块水平放置的金属极板构成，两金属极板间的距离为d，上极板与电源正极相连，下极板与电源负极相连；板间匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向里．偏转磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为B2，方向垂直纸面向外．当两金属极板间的电势差为U时，一束带电粒子从狭缝O1射入，沿水平方向通过速度选择器，从磁场边界上的O2点垂直磁场方向射入偏转磁场，经历半个圆周打在照相底片上的A点，测得O2和A点之间的距离为L．粒子所受重力及粒子间的相互作用均可忽略．
（1）求金属极板间的电场强度大小E；
（2）求带电粒子从速度选择器射出时的速度大小v；
（3）另一束不同的带电粒子，也从狭缝O1射入，保持其他条件不变，粒子最终仍能打在照相底片上的A点．比较这两束粒子，说明它们具有哪些共同特征，并阐述理由．
（1）求金属极板间的电场强度大小E；
（2）求带电粒子从速度选择器射出时的速度大小v；
（3）另一束不同的带电粒子，也从狭缝O1射入，保持其他条件不变，粒子最终仍能打在照相底片上的A点．比较这两束粒子，说明它们具有哪些共同特征，并阐述理由．
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