Question

【題目】如圖是質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．粒子通過速度選擇器后垂直平板S由狹縫P進入磁感強度為B0的勻強磁場中。下列表述正確的是

A．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里

B．能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于B/E

C．粒子在勻強磁場B0中的徑跡是一個半圓

D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大

Answer 1

【答案】CD

【解析】

試題分析：在速度選擇器中，假設粒子帶正電，電場力向右，電場力與洛倫茲力必須平衡，粒子才能通過選擇器，所以洛倫茲力向左，由左手定則可判斷磁場方向垂直直面向外，故A錯誤．在速度選擇器中，由qE=qvB，得，此時離子受力平衡，可沿直線穿過選擇器．故B錯誤．粒子垂直磁場邊界進入勻強磁場，做圓周運動，軌跡為一個半圓．故C正確．進入磁場B0的粒子由洛倫茲力提供向心力，應滿足：，得，知R越小，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大．故D正確．故選CD。