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    （15分）甲图为质谱仪的原理图．带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于MN进入偏转磁场．该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点．测得G、H间的距离为 d，粒子的重力忽略不计．

    （1）设粒子的电荷量为q，质量为m，试证明该粒子的比荷为：；

    （2）若偏转磁场的区域为圆形，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变。要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上（MN足够长），求磁场区域的半径应满足的条件。

     

    【答案】

    （1）证明见解析（2）

    【解析】

    试题分析：（1）粒子经过电场加速，设进入磁场速度v，由动能定理可得：

                   （3分）

    进入磁场后做圆周运动，设轨迹半径为r，则有：

                  （3分）

    打到H点时，由几何关系可得：

               （2分）

    联立以上各式，解得：           （2分）

    （2）要保证所有粒子都不能打到MN边界上，粒子在磁场中运动偏转角小于等于900，偏转角度恰好等于900，如图所示，此时磁场区半径为：           （3分）

    所以磁场半径满足：           （2分）

    考点：本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动。

     

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    科目：高中物理 来源：山东省枣庄市2009届高三第一学期期末检测物理试题 题型：038

    甲图为质谱仪的原理图．带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于MN进入偏转磁场．该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为ZTZZB．带电粒子经偏转磁场后，最终到达照片底片上的H点．测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计．

    (1)设粒子的电荷量为q，质量为m，试证明该粒子的比荷为：；

    (2)若偏转磁场的区域为圆形，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变，要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长)，求磁场区域的半径应满足的条件．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    (09年枣庄市期末)（9分）甲图为质谱仪的原理图。带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。带电粒子经偏转磁场后，最终到达照片底片上的H点。测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计。

          （1）设粒子的电荷量为q，质量为m，试证明该粒子的比荷为：；

    （2）若偏转磁场的区域为圆形，且与MN相切于G点，如图以所示，其它条件不变，要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上（MN足够长），求磁场区域的半径应满足的条件。

       

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    甲图为质谱仪的原理图，带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从C点垂直于MN进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点，测得G、H间的距离为d，粒子的重力忽略不计.

       （1）设粒子的电荷量为q，质量为m，试证明该粒子的比荷为：；

    （2）若偏转磁场的区域为圆形，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变，要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上（MN足够长），求磁场区域的半径应满足的条件.

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    科目：高中物理 来源：2009年广东省深圳中学高考物理模拟试卷（15）（解析版） 题型：解答题

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    （1）该粒子的比荷（q/m）
    （2）若偏转磁场为半径为的圆形区域，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变．仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场，最终仍然到达照相底片上的H点，则磁感应强度的比值为多少？

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