如图所示为质谱仪的原理图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后，进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E，方向水平向右．带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点既垂直直线MN又垂直于磁场的方向射入偏转磁场．偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场．带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H点．已知偏转磁场的磁感应强度为B2，带电粒子的重力可忽略不计．求：
（1）粒子从加速电场射出时速度的大小；
（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向；
（3）带电粒子进入偏转磁场的G点到照相底片H点的距离L．
【考点】与速度选择器相结合的质谱仪；从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题；带电粒子在匀强磁场中的圆周运动；牛顿第二定律的简单应用；共点力的平衡问题及求解；动能定理的简单应用；牛顿第二定律与向心力结合解决问题．
【答案】见试题解答内容
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：613引用：14难度：0.5
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1．质谱仪的基本构造如图所示。质量为m （待测的）、带电量为q的离子束由静止经加速电场后，进入速度选择器，速度选择器中有相互垂直的电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，之后进入磁感应强度为B′的匀强磁场区域发生偏转。
（1）若该离子的偏转距离为l,求离子的质量m；
（2）求加速电场的电压；
（3）在一次实验中16O离子的偏转距离为29.20cm,另一种带电量相同的氧的同位素离子的偏转距离为32.86cm。已知16O离子的质量为16.00u（u为原子质量单位），求另一种同位素离子的质量（保留两位小数，用原子质量单位u表示）。发布：2024/11/7 8:0:2组卷：49引用：2难度：0.5 -
2．如图为质谱仪的原理示意图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E、方向水平向右．已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直MN进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场．带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H点．可测量出G、H间的距离为l.带电粒子的重力可忽略不计．求
（1）粒子从加速电场射出时速度ν的大小．
（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向．
（3）偏转磁场的磁感应强度B2的大小．发布：2024/9/14 5:0:10组卷：373引用：19难度：0.5 -
3．甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、霍尔元件的结构示意图，图丁中元件的导电粒子是自由电子。下列说法中正确的是（ ）
发布：2024/9/29 0:0:1组卷：170引用：2难度：0.5
