题目内容
【题目】如图所示是一种质谱仪的工作原理示意图，带正电粒子从静止经加速电场加速后，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，挡板S上有可让粒子通过的狭缝P和显示粒子位置的荧光屏A1A2，挡板S下方有磁感应强度大小为B0、方向垂直纸面向外的匀强磁场。不计粒子重力，下列表述正确的是（ ）
A.比荷相同的带电粒子，在相同的加速电压加速后进入速度选择器的速度大小相等
B.若速度选择器中左侧极板电势高于右侧极板电势，则速度选择器中磁场方向垂直纸面向内
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.若粒子打在荧光屏上的位置到狭缝P的距离为d，则粒子的比荷为
【答案】AD
【解析】
A．设质量为m，电荷量为q的粒子经过电压U加速后的速度为v，则
所以
可知，比荷相同的粒子在相同的加速电压加速后进入速度选择器的速度大小相等。故A正确；
B．粒子带正电，若速度选择器中左侧极板电势高于右侧极板电势，则粒子受到的电场力的方向向右，根据二力平衡粒子洛伦兹力的方向向左，根据左手定则可知，速度选择器中磁场方向垂直纸面向外。故B错误；
C．在速度选择器中，电场力与洛伦兹力平衡，有
qE=qvB
则
故C错误；
D．经过速度选择器进入磁场B'的粒子速度相等，根据
知，若粒子打在荧光屏上的位置到狭缝P的距离为d，粒子轨迹的半径
则粒子的比荷为
故D正确。
故选AD。
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