题目内容

【题目】如图所示为质谱仪的原理图,某带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器,其内部的匀强磁场磁感应强度为B,匀强电场的强度为E,垂直纸面的匀强磁场B未画出,平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列说法正确的是(  )

A. 该粒子带负电

B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于

D. 若粒子打在胶片上的位置越幕近狭缝P,则粒子的比荷就越大

【答案】D

【解析】

根据带电粒子进入匀强磁场中的偏转方向,确定洛伦兹力方向,由左手定则判断电性,带电粒子经加速后进入速度选择器时,速度为的粒子可通过速度选择器,然后进入磁场,打在S板的不同位置,通过列式分析;

A、带电粒子进入匀强磁场中后向左偏转,受到的洛伦兹力向左,由左手定则判断知该粒子带正电,故A错误;

B、速度选择器中带电粒子受到的电场力水平向右,洛伦兹力应水平向左,由左手定则判断知磁场方向垂直纸面向外,故B错误;

C、带电粒子速度选择器做匀速直线运动,有,得,故C错误;

D、粒子进入磁场后做匀速圆周运动,轨迹半径为,粒子打在胶片上的位置到入口的距离,可知粒子打在胶片上的位置越幕近狭缝Pd越小,则越大,故D正确。

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