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，進入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E．平板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下方有強度為B的勻強磁場．下列表述正確的是（ ）
A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B．速度選擇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，粒子的荷質(zhì)比越小

Answer 1

【答案】分析：帶電粒子在速度選擇器中受電場力和洛倫茲力平衡，做勻速直線運動，進入偏轉(zhuǎn)電場后做勻速圓周運動，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動，有qE=qvB，解得v=，進入偏轉(zhuǎn)電后，有qvB=m，解得R=．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、C正確，D錯誤．
B、粒子在磁場中向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則知該粒子帶正電，在速度選擇器中，所受的電場力水平向右，則洛倫茲力水平向左，根據(jù)左手定則，磁場的方向垂直紙面向外．
故B正確．
故選ABC．
點評：解決本題的關(guān)鍵知道粒子在速度選擇器和偏轉(zhuǎn)電場中的運動規(guī)律，掌握帶電粒子在勻強磁場中運動的半徑公式．