题目内容

【题目】质谱仪的工作原理示意图如图,它由速度选择器和有边界的偏转磁场构成。速度选择器由两块水平放置的金属板构成。由三种电量均为q、质量不同的粒子组成的粒子束沿水平向右的方向射入速度选择器,该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O进入偏转磁场,最终三种粒子分别打在底板MN上的abc三点,且ac的间距为。已知底板MN左右两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外,且磁感应强度的大小分别为B1B2,速度选择器中匀强电场的场强大小为E,不计粒子的重力以及它们之间的相互作用,下列说法正确的是(  )

A.速度选择器中的电场方向向上

B.三种粒子的速度大小均为

C.三种粒子中打在c点的粒子质量最大

D.打在ac两点的粒子质量差为

【答案】AC

【解析】

A.根据粒子在磁场B2中的偏转方向,由左手定则知三种粒子均带正电,在速度选择器中,粒子所受的洛伦兹力向下,电场力向上,知电场方向向上,故A正确;

B.三种粒子在速度选择器中做匀速直线运动,受力平衡,有

qEqvB1

B错误;

C.粒子在磁场区域B2中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有

三种粒子的电荷量相等,半径与质量成正比,故打在c点的粒子质量最大,故C正确;

D.打在ac间距

解得

D错误。

故选AC

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