如图所示为质谱仪的示意图．速度选择器部分的匀强电场场强E=1.2×105v/m，匀强磁场的磁感强度为B1=0.6T．偏转分离器的磁感强度为B2=0.8T．（质子的荷质比em=108C/kg）求：（1）能通过速度选择器的粒子速度为多大？（2）质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d为多少？
问题描述：
如图所示为质谱仪的示意图．速度选择器部分的匀强电场场强E=1.2×105v/m，匀强磁场的磁感强度为B1=0.6T．偏转分离器的磁感强度为B2=0.8T．（质子的荷质比
=108C/kg）求：e m 
（1）能通过速度选择器的粒子速度为多大？
（2）质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d为多少？
答
（1）在速度选择器中，假设粒子带正电，电场力向右，电场力与洛伦兹力必须平衡，粒子才能通过选择器，所以qE=qvB，
解得：v=
=E B
=2×105m/s，1.2×105
0.6
（2）粒子垂直磁场边界进入匀强磁场，做圆周运动，轨迹为一个半圆．
进入磁场B0的粒子由洛伦兹力提供向心力，应满足：qvB0=m
，得R=
v
2
0
R
，mv0
Bq
质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离
d=2R氘-2R质=2（
-2×2×105
0.8×108
）=0.5cm；2×105
0.8×108
答：（1）能通过速度选择器的粒子速度为2×105m/s；
（2）质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d为0.5cm．
答案解析：带电粒子先经电场加速后，再进入速度选择器，电场力与洛伦兹力平衡，速度必须为v=
的粒子才能通过选择器，然后进入磁场做匀速圆周运动，打在S板的不同位置．在磁场中由洛伦兹力提供向心力，根据半径公式分析比荷与轨迹半径的关系．E B
考试点：质谱仪和回旋加速器的工作原理．
知识点：本题理解质谱仪工作原理时应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段，注意条纹之间的距离d为直径之差．