速度選擇器的原理  

速度選擇器是帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一個(gè)典型的模型，它也是質(zhì)譜儀的一部分，質(zhì)譜儀是由粒子源、加速場(chǎng)、速度選擇器和偏轉(zhuǎn)場(chǎng)這四部分構(gòu)成。

當(dāng)一個(gè)帶電粒子從粒子源飄出，經(jīng)過加速場(chǎng)獲得一定的速度，然后沿著中線進(jìn)入速度選擇器，在速度選擇器中存在電場(chǎng)和磁場(chǎng)，相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，當(dāng)粒子進(jìn)入速度選擇器時(shí)，

如果它受力平衡，即受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力相等時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果它受力不平衡，將會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)打到極板上。

當(dāng)粒子在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，他受到的洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，即Bqv=qE，

得到速度 v=E/B，可以通過調(diào)節(jié)E和B的大小來(lái)調(diào)節(jié)速度的大小，速度v=E/B 只與場(chǎng)有關(guān)，是與q無(wú)關(guān)的。

只有v=E/B這個(gè)速度的粒子能夠沿直線通過速度選擇器。

如果速度比它大，洛倫茲力大于電場(chǎng)力，就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不會(huì)作直線運(yùn)動(dòng)；

如果速度小的話，洛倫茲力小于電場(chǎng)力，他仍然不能受力平衡，還會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；

所以只有v=E/B這個(gè)速度的粒子能夠沿直線穿過。

   通過的速度與q無(wú)關(guān)   

只有速度 v=E/B的粒子能夠通過速度選擇器，速度v=E/B是與q無(wú)關(guān)的（與q的電量和電性都沒關(guān)系），

如果粒子原來(lái)是一個(gè)正電荷，把它換成一個(gè)負(fù)電荷，速度大小不變，仍然是可以直線通過的，因?yàn)樗艿降穆鍌惼澚碗妶?chǎng)力的方向都發(fā)生改變，仍然是受力平衡的。

如果把電量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，洛倫茲力變?yōu)樵瓉?lái)的二倍，電場(chǎng)力也變?yōu)樵瓉?lái)的二倍，但仍然是受力平衡的，所以速度v=E/B與q的電性和電量沒有關(guān)系。

 v=E/B雖然與電荷q無(wú)關(guān)，但是它與速度的方向有關(guān)，

   反向進(jìn)入能不能通過？  

如果粒子從左到右能夠穿過速度選擇器，讓它從右到左運(yùn)動(dòng)就不能夠穿過速度選擇器，通過受力分析就可以得到，如果速度方向發(fā)生改變，它受到的洛倫茲力和電場(chǎng)力方向向同一個(gè)方向，粒子將不會(huì)受力平衡，會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

這個(gè)運(yùn)動(dòng)既不是類平拋運(yùn)動(dòng)，也不是圓周運(yùn)動(dòng)，而是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)。

如果粒子不能直線運(yùn)動(dòng)，穿過速度選擇器時(shí)發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，要會(huì)分析在粒子復(fù)合場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化的問題，

因?yàn)榱Ｗ又皇艿铰鍌惼澚碗妶?chǎng)力兩個(gè)力作用，其中洛倫茲力始終垂直于速度方向是不做功的，

在粒子打到極板的過程當(dāng)中，只有電場(chǎng)力做功，有動(dòng)能定理可以求出達(dá)到極板的速度。

速度選擇器是一個(gè)相對(duì)比較簡(jiǎn)單的模型，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡，速度 v=E/B與q的電量和電性無(wú)關(guān)，

可以通過控制磁場(chǎng)和電場(chǎng)的強(qiáng)度來(lái)控制通過速度選擇器速度的大小，所以速度是可以選擇的，稱為速度選擇器。

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