Question

如圖是質譜儀工作原理的示意圖．帶電粒子a、b經電壓U加速（在A點初速度為零）后，進入磁感應強度為B的勻強磁場做勻速圓周運動，最后分別打在感光板S上的x₁、x₂處．圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，則（ ）

A．a與b質量相同，打在感光板上時，b的速度比a大
B．a與b有相同的質量，但a的電量比b的電量小
C．a與b有相同的電量，但a的質量比b的質量大
D．a與b有相同的電量，但a的質量比b的質量小

Answer 1

【答案】分析：根據動能定理求出粒子出加速電場時的速度，通過洛倫茲力提供向心力，根據牛頓第二定律求出軌道半徑的關系式，從而比較a、b的電量和質量的關系．
解答：解：根據qU=得，v=．
由qvB=得，r=．
A、因為b的半徑大，a與b質量相同，則b的電量小，根據v=，知b的速度小．故A、B錯誤．
C、a與b有相同的電量，因為b的半徑大，則b的質量大．故D正確，C錯誤．
故選D．
點評：本題屬于帶電粒子在組合場中運動問題，電場中往往用動能求速度，磁場中圓周運動處理的基本方法是畫軌跡．