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B和E。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P,s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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