阿斯頓最早設(shè)計(jì)了質(zhì)譜儀，并用它發(fā)現(xiàn)了氖20（²⁰Ne）和氖22（²²Ne），證實(shí)了同位素的存在。一種質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為如圖所示，半圓柱形通道水平放置，其上下表面內(nèi)半徑均為R、外半徑均為3R，該通道內(nèi)存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正對(duì)著通道出口處放置一張照相底片，記錄粒子從出口射出時(shí)的位置。粒子源釋放出的²⁰Ne和²²Ne,加速后垂直通過速度選擇器的正交電磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₀、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E₀，接著垂直于通道入口從中縫MN進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)，其中²⁰Ne恰能擊中照相底片的正中間位置。已知²⁰Ne質(zhì)量為m₁，²²Ne質(zhì)量為m₂，帶電量均為q（q＞0），不計(jì)粒子重力，求：

（1）粒子通過速度選擇器的速度v；
（2）通道中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B₁；
（3）調(diào)節(jié)速度選擇器的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，可改變粒子擊中照相底片的位置，為了保證兩種粒子都能擊中照相底片，電場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)節(jié)最大值E_m的大小。

【考點(diǎn)】與速度選擇器相結(jié)合的質(zhì)譜儀；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；速度選擇器．

【答案】見試題解答內(nèi)容