在匀强磁场中,有qvB=2m
解得 r1=
根据几何关系x=2r1-L,
解得x=-L.
(2)如图所示,最窄处位于过两虚线交点的垂线上
d=r1-
解得d=-
变式1 (2016·全国卷Ⅰ·15)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图3所示,其中加速电压恒定.质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场.若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍.此离子和质子的质量比约为( )
图3
A.11 B.12 C.121 D.144
答案 D
解析 由qU=mv2得带电粒子进入磁场的速度为v=,结合带电粒子在磁场中运动的轨迹半径R=,联立得到R=,由题意可知,该离子与质子在磁场中具有相同的轨道半径和电荷量,故离子和质子的质量之比=144,故选D.