Question

如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E．擋板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A₁A₂．平板S下方有強(qiáng)度為B₀的勻強(qiáng)磁場．粒子重力不計(jì)．下列表述正確的是（　�。�

• A．質(zhì)譜儀是測粒子電量的重要工具
• B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外
• C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于

  E

  B

• D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小

Answer 1

分析：帶電粒子在速度選擇器中受電場力和洛倫茲力平衡，做勻速直線運(yùn)動，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)半徑公式得出半徑與粒子比荷的關(guān)系．

解答：解：A、粒子在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動，有qE=qvB，解得v=

E

B

．進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，有qvB₀=m

v2

r

，解得r=

mv

qB0

=

mE

qB0B

，知r越小，比荷越大．同位素電量相等，質(zhì)量不同，則偏轉(zhuǎn)半徑不同，所以質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具．故A、D錯誤，C正確．
B、因?yàn)殡姾伤�受電場力與洛倫茲力平衡，根據(jù)左手定則知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外．故B正確．
故選BC．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道粒子在速度選擇器和偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動規(guī)律，掌握帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的半徑公式．