Question

16．如图所示，带电粒子被加速电场加速后，进入相互正交的匀强磁场B和匀强电场E中，再通过狭缝P进入磁感应强度为B₀的匀强磁场中，最后打在板A₁与A₂之间．下列表述正确的是（　　）

• A． 图中的粒子一定带负电
• B． 磁场B的方向垂直纸面向内
• C． 能通过狭缝P的带电粒子的速率是唯一的
• D． 粒子打在板上的位置越靠近狭缝P，粒子的电荷量与质量比越小

Answer 1

分析 根据粒子在匀强磁场中的偏转方向，结合左手定则确定粒子的电性，根据粒子在速度选择器中电场力和洛伦兹力平衡得出磁感应强度B的方向以及速度的大小．根据半径公式，结合半径的大小分析粒子比荷的大小．

解答 解：A、粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则知，粒子带正电，故A错误．
B、粒子在速度选择器中，电场力和洛伦兹力平衡，电场力的方向水平向右，则洛伦兹力的方向水平向左，根据左手定则知，磁场B的方向垂直纸面向外，故B错误．
C、根据qE=qvB得，v=$\frac{E}{B}$，即通过狭缝P的带电粒子速率是唯一的．故C正确．
D、根据r=$\frac{mv}{q{B}_{0}}$知，速度v、磁感应强度B₀一定，越靠近狭缝，则轨道半径越小，粒子的比荷越大，故D错误．
故选：C．

点评 本题理解质谱仪工作原理时应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段．