如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场...

如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2．今有一质量为m、电量为q的正离子经加速后，恰好通过速度选择器，进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动，求：

（1）粒子的速度v

（2）速度选择器的电压U2

（3）粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R．

（1）．（2）B1d．（3）．【解析】试题分析：（1）根据动能定理qU1=mv2求出粒子的速度v．（2）在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡，根据Eq=qvB1求出电压U2．（3）根据洛仑兹力提供向心力，，求出粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R．【解析】（1）粒子经加速电场U1加速，获得速度V，由动能定理得： qU1=mv2 解得v= 故粒子的速度为．（2）在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡得 Eq=qvB1即 U2=B1dv=B1d 故速度选择器的电压U2为B1d．（3）在B2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，有， R=．故粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为．【点评】解决本题的关键掌握动能定理，以及知道在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡．

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考点分析：

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在磁感强度B=5T的匀强磁场中，放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨，一端接有电阻R=9Ω，以及电键S和电压表．垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab，棒与导轨良好接触．现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动，试求：

（1）电键S闭合前、后电压表的示数；

（2）闭合电键S，外力移动棒的机械功率。