质谱仪是一种可以测定微观粒子比荷(即荷质比)的仪器,某种质谱仪工作原理如图所示。粒子源发出初速度为零的氕核
经加速电场(已知加速电压为
)加速后,从
点垂直进入四分之一圆形磁场分析器,磁场分析器中有垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出)。已知氕核
在磁场区域运动一定时间后恰好垂直于磁场下边界从
点射出,
, 氕核
的电荷量为
, 质量为
, 不计氕核重力,求:
(1)氕核进入磁场分析器中速度的大小;
(2)磁场分析器中磁感应强度大小;
(3)现有一未知粒子(不计重力)经相同电场加速后,从点垂直进入磁场,并从点离开,测得 , 求未知粒子的比荷。