题目内容

如图,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(B)和匀强电场(E)组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P,进入另一匀强磁场(B′),最终打在AlA2上.下列表述正确的是( )

A.粒子带负电
B.所有打在AlA2上的粒子,在磁场B'中运动时间都相同
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.粒子打在AlA2上的位置越靠近P,粒子的比荷越大
【答案】分析:粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡,根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性.根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度.通过带电粒子在磁场中的偏转,根据半径的大小判断粒子比荷的大小.
解答:解:A、带电粒子在磁场中向左偏转,根据左手定则,知该粒子带正电.故A错误.
B、所有打在AlA2上的粒子,在磁场B'中做匀速圆周运动,运动的时间等于t=,T=,则t=,与带电粒子的比荷有关.故B错误.
C、粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡,有:qE=qvB.则v=.故C正确.
D、经过速度选择器进入磁场B'的粒子速度相等,根据知,粒子打在AlA2上的位置越靠近P,则半径越小,粒子的比荷越大.故D正确.
故选CD.
点评:解决本题的关键知道粒子在速度选择器中做匀速直线运动,在磁场中做匀速圆周运动.
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