Question

【题目】如图所示是质谱仪工作原理的示意图．重力均可忽略的带电粒子a、b经电压U加速(在A点的初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则(　　)

A.a的质量一定大于b的质量B.a的电荷量一定大于b的电荷量

C.在磁场中a运动的时间一定小于b运动的时间D.a的比荷一定大于b的比荷

Answer 1

【答案】D

【解析】

ABD．设粒子经电场加速后的速度大小为v，磁场中圆周运动的半径为r，电荷量和质量分别为q、m，打在感光板上的距离为S。
根据动能定理，得

解得：

由

解得：

则

得到：

由图，Sa＜Sb，U、B相同，则

故AB错误，D正确；
C．根据粒子做匀速圆周运动，周期公式，可知，它们的周期相同，由于运动的时间是周期的一半，因此磁场中a运动的时间一定等于b运动的时间，故C错误；
故选D。