Question

【題目】如圖所示為質譜儀的原理圖，一束粒子流由左端平行于P1、P2射入，粒子沿直線通過速度選擇器，已知速度選擇器的電場強度為E，磁感應強度為B1.粒子由狹縫S0進入勻強磁場B2后分為三束，它們的軌道半徑關系為，不計重力及粒子間的相互作用力，則下列說法中正確的是（　　）

A.P1極板帶負電B.能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于

C.三束粒子在磁場B2中運動的時間相等D.粒子1的比荷大于粒子2的比荷

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．若射入速度選擇器中的粒子帶正電，根據左手定則知，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，所以速度選擇器的極板帶正電，故A錯誤；

B．粒子在速度選擇器中做勻速直線運動，洛倫茲力等于電場力，即有

所以能通過狹縫的帶電粒子的速率為

故B錯誤；

C．粒子在磁場中做半個勻速圓周運動，其運動時間為

由于三個粒子運動的半徑不等，所以運動時間也不相等，故C錯誤；

D進入磁場中的粒子速度是一定的，根據可得

知越大，比荷越小，粒子1的半徑小于粒子2的半徑，所以粒子1的比荷大于粒子2的比荷，故D正確；

故選D。