题目内容

【题目】如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为BE。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。下列表述正确的是

A.只有带正电的粒子能通过速度选择器沿直线进入狭缝 P

B.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P,粒子的比荷越大

C.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

D.能通过的狭缝 P 的带电粒子的速率等于

【答案】B

【解析】

AD.当粒子通过速度选择器时,必须满足qvB=qE,则得

v=

这个结论与粒子的电性无关,故A错误,D错误;

B. 粒子进入磁场B0中做匀速圆周运动,设轨道半径为r,则:

粒子打在胶片上的位置到狭缝P的距离:

s=2r=

v一定,B0相同,则知s与比荷成反比,即粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝Ps越小,粒子的比荷越大,故B正确;

C. 假设粒子带正电,在速度选择器中所受的电场力向右,要使粒子做匀速直线运动,所受的洛仑兹力必须向左,根据左手定则判断可知,磁场方向垂直纸面向外,故C错误。

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