（2023秋·广东佛山·高三统考开学考试）如图所示是某种质谱仪的结构简化图。质量为m、电荷量为+q的粒子束恰能沿直线通过速度选择器，并从环状D形盒的中缝（宽度略大于粒子直径）射入磁感应强度为B0、方向垂直纸面指向里的环形磁场区域。环状D形盒的外半径为2R，内半径为R，外壳的厚度不计，出口M、N之间放置照相底片，底片能记录粒子经过出口时的位置。已知速度选择器中电场强度大小为E，方向水平向左，磁感应强度大小为B（磁场方向未画出）。不计粒子重力，若带电粒子能够打到照相底片，求：
（1）B的方向以及粒子进入环形D形盒时的速度大小；
（2）环状D形盒中的磁感应强度B0的大小范围。
【答案】 （1）
的方向垂直于纸面指向外，
；（2）
【解析】（1）粒子通过速度选择器，电场力和洛伦兹力平衡，根据左手定则，得
的方向垂直于纸面指向外。得
解得
（2）若粒子打在N点，得
又
解得
若粒子打在
点，得
又
解得
磁感应强度
的大小范围为
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