题目内容

【题目】质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图,现利用质谱仪对氢元素进行测量.让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔s无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中.氢的三种同位素最后打在照相底片D上,形成abc三条质谱线.则下列判断正确的是(  )

A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚

B.进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚

C.在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚

D.abC三条质谱线依次排列的顺序是氕、氘、氚

【答案】A

【解析】

A. 根据qU= 得,v= ,比荷最大的是氕,最小的是氚,所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚,故A正确;

B. 根据动能定理可知Ek=qU,故动能相同,故B错误;

C. 时间为t=,故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕,故C错误;

D. 进入偏转磁场有qvB=

解得:R=,氕比荷最大,轨道半径最小,c对应的是氕,氚比荷最小,则轨道半径最大,a对应的是氚,故D错误

故选A

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