【推荐1】如图为质谱仪的示意图。已知速度选择器两极板间的匀强电场场强为E，磁感应强度为B₁，分离器中磁感应强度为B₂。大量某种离子，经电场加速后从O平行于极板沿极板中间进入，部分离子通过小孔O′后垂直边界进入偏转磁场中，在底片上形成了宽度为x的感光区域，测得感光区域的中心P到O′点的距离为D。不计离子的重力、离子间的相互作用、小孔O′的孔径。
（1） 已知打在P点的离子，在速度选择器中沿直线运动，求该离子的速度v₀和比荷；
（2） 若进入分离器的速度略有变化，求击中感光区域内离子的速度范围；
（3） 已知以v=v₀±Δv的速度从O点射入的离子，其在速度选择器中所做的运动为一个速度为v₀的匀速直线运动和另一个速度为Δv的匀速圆周运动的合运动，试求该速度选择器极板的最小长度L和最小宽度d。
       

【推荐2】在粒子物理学的研究中，经常用电场和磁场来控制或者改变粒子的运动．一粒子源产生离子束，已知离子质量为m，电荷量为+e 。不计离子重力以及离子间的相互作用力。

（1）如图1所示为一速度选择器，两平行金属板水平放置，电场强度E与磁感应强度B相互垂直．让粒子源射出的离子沿平行于极板方向进入速度选择器，求能沿图中虚线路径通过速度选择器的离子的速度大小v。
（2）如图2所示为竖直放置的两平行金属板A、B，两板中间均开有小孔，两板之间的电压U_AB随时间的变化规律如图3所示．假设从速度选择器出来的离子动能为E_k=100eV，让这些离子沿垂直极板方向进入两板之间．两极板距离很近，离子通过两板间的时间可以忽略不计．设每秒从速度选择器射出的离子数为N₀ = 5×10¹⁵个，已知e =1.6×10^-19C．从B板小孔飞出的离子束可等效为一电流，求从t = 0到t = 0.4s时间内，从B板小孔飞出的离子产生的平均电流I。
（3）接（1），若在图1中速度选择器的上极板中间开一小孔，如图4所示．将粒子源产生的离子束中速度为0的离子，从上极板小孔处释放，离子恰好能到达下极板。求离子到达下极板时的速度大小v，以及两极板间的距离d。

【推荐3】磁谱仪是测量能谱的重要仪器．磁谱仪的工作原理如图所示，放射源s发出质量为m、电量为q的粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，被限束光栏Q限制在的小角度内，粒子经磁场偏转后打到与束光栏平行的感光片P上。（重力影响不计）
（1）若能量在E~E＋ΔE（ΔE>0，且ΔE<<E）范围内的粒子均垂直于限束光栏的方向进入磁场．试求这些粒子打在胶片上的范围Δx₁；
（2）实际上，限束光栏有一定的宽度，粒子将在角内进入磁场，试求能量均为Ｅ的粒子打到感光胶片上的范围Δx₂。