Question

13．1922年英國物理學家阿斯頓因質譜儀的發(fā)明、同位素和質譜的研究榮獲了諾貝爾化學獎．若一束粒子由左端射入質譜儀后的運動軌跡如圖所示，則下列說法中正確的是（　�。�

• A． 該束帶電粒子帶負電
• B． 速度選擇器的P₂極板帶正電
• C． 在B₂磁場中運動半徑越大的粒子，質量越小
• D． 在B₂磁場中運動半徑越大的粒子，比荷越小

Answer 1

分析 根據(jù)帶電粒子在磁場中的偏轉方向確定帶電粒子的正負．根據(jù)在速度選擇器中電場力和洛倫茲力平衡確定P₁極板的帶電情況．在磁場中，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，求出粒子的軌道半徑，即可知道軌跡半徑與什么因素有關．

解答 解：A、帶電粒子在磁場中向下偏轉，磁場的方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則知，該粒子帶正電．故A錯誤．
B、在平行金屬板間，根據(jù)左手定則知，帶電粒子所受的洛倫茲力方向豎直向上，則電場力的方向豎直向下，知電場強度的方向豎直向下，所以速度選擇器的P₁極板帶正電．故B錯誤．
C、進入B₂磁場中的粒子速度v是一定的，由牛頓第二定律得：qvB₂=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：r=$\frac{mv}{q{B}_{2}}$，由r=$\frac{mv}{q{B}_{2}}$可知，r越大，比荷$\frac{q}{m}$越小越小，粒子的質量m不一定大，故C錯誤，D正確．
故選：D．

點評 解決本題的關鍵會根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道在速度選擇器中，電荷所受的電場力和洛倫茲力平衡