3.
![](https://www.ebk.net.cn/tikuimages/8/2019/700/shoutiniao66/f5a0a316b12cca0a29b794d408f99339.png)
有一种质谱仪由静电分析器和磁分析器组成,其简化原理如图所示。左侧静电分析器中有方向指向圆心O、与O点等距离各点的场强大小相同的径向电场,右侧的磁分析器中分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行,两者间距近似为零。离子源发出两种速度均为v
0、电荷量均为q、质量分别为m和0.5m的正离子束,从M点垂直该点电场方向进入静电分析器。在静电分析器中,质量为m的离子沿半径为r
0的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,从N点水平射出,而质量为0.5m的离子恰好从ON连线的中点P与水平方向成θ角射出,从静电分析器射出的这两束离子垂直磁场方向射入磁分析器中,最后打在放置于磁分析器左边界的探测板上,其中质量为m的离子打在O点正下方的Q点。已知OP=0.5r
0,OQ=r
0,N、P两点间的电势差
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,
![](https://www.ebk.net.cn/tikuimages/8/2019/700/shoutiniao51/24324597f3a608977a5819cd3bf69e98.png)
,不计重力和离子间相互作用。
(1)求静电分析器中半径为r
0处的电场强度E
0和磁分析器中的磁感应强度B的大小;
(2)求质量为0.5m的离子到达探测板上的位置与O点的距离l(用r
0表示);
(3)若磁感应强度在(B-△B)到(B+△B)之间波动,要在探测板上完全分辨出质量为m和0.5m的两東离子,求
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的最大值