日本福山核电站核泄露，使碘-131这种化学元素进入了普通人们的认知世界．其实碘元素的同位素有28种之多，在这些同位素中除碘-127为稳定的碘同位素之外，其余的都具有放射性．而碘的这

Question

日本福山核电站核泄露，使碘-131这种化学元素进入了普通人们的认知世界．其实碘元素的同位素有28种之多，在这些同位素中除碘-127为稳定的碘同位素之外，其余的都具有放射性．而碘的这么多种同位素，人们是利用质谱仪进行分析证明的（如图所示）．现在质量为m、电荷量为q的碘-131，从容器A下方的小孔S₁飘入电势差U为的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过S₂沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相片D上．

（1）求碘-131进入磁场时的速率．
（2）求碘-131在磁场中运动的轨道半径．

Answer 1

（1）在加速电场中，由动能定理得：
qU=(1)/(2)mv²-0，
解得：v=√((2qU)/(m))；
（2）碘粒子在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：qvB=m(v2)/(r)，
解得：r=(1)/(B)√((2mU)/(q))；
答：（1）碘-131进入磁场时的速率为√((2qU)/(m))．
（2）求碘-131在磁场中运动的轨道半径为(1)/(B)√((2mU)/(q))．