Question

【題目】如圖為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成，若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場(chǎng)在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，下列說法中正確的是

A. 極板M比極板N電勢(shì)低

B. 加速電場(chǎng)的電壓

C. 直徑

D. 若一群粒子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群粒子具有相同的比荷

Answer 1

【答案】CD

【解析】

粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入靜電分析器在電場(chǎng)力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因此由電場(chǎng)力指向圓心可知粒子帶正電，因此加速電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向由M指向N，所以M極板的電勢(shì)高，故A錯(cuò)誤；在加速電場(chǎng)由動(dòng)能定理由，在分析器內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，因此由，聯(lián)立可得，故B錯(cuò)誤；粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后再洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由，可得，故C正確，通過C可以看出直徑和粒子的比荷有關(guān)，因此通過膠片同一點(diǎn)的粒子比荷相同，故D正確。