如圖所示，質量為m、電荷量為+q的粒子，從容器A下方的小孔S1不斷飄入加速電場，其初速度幾乎為零，粒子經過小孔...

問題詳情：

如圖所示，質量為m、電荷量為+q的粒子，從容器A下方的小孔S1不斷飄入加速電場，其初速度幾乎為零，粒子經過小孔S2沿着與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中，做半徑為R的勻速圓周運動，隨後離開磁場，不計粒子的重力及粒子間的相互作用．

（1）求粒子在磁場中運動的速度大小v；

（2）求加速電場的電壓U；

（3）粒子離開磁場時被收集，已知時間t內收集到粒子的質量為M，求這段時間內粒子束離開磁場時的等效電流I．

【回答】

（1）（2）（3）

【解析】

（1）洛倫茲力提供向心力，解得速度

（2）根據動能定理，解得

（3）設時間t內收集到粒子數為N，根據題意有

根據電流定義有，聯立解得等效電流

知識點：質譜儀與迴旋加速器

題型：解答題