Question

8．如图为质谱仪的结构原理图，磁场方向如图，某带电粒子穿过S′孔打在MN板上的P点，则（　　）

• A． 该粒子一定带负电
• B． a极板电势一定比b极板高
• C． 到达P点粒子的速度大小与ab间电磁场强弱无关
• D． 带电粒子的$\frac{q}{m}$比值越大，PS′间距离越大

Answer 1

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、粒子在里的磁场中向右运动，向上偏转，由左手定则可知粒子带正电，故A错误；
B、由左手定则可知，粒子在选择器中受向上的洛伦兹力，由qE=qvB，此时粒子受力平衡，电场力的方向向下，所以电场强度的方向也向下，a极板电势一定比b极板高．故B正确；
C、由qE=qvB可知，粒子的速度：v=$\frac{E}{{B}_{0}}$，到达P点粒子的速度大小与ab间电磁场强弱有关．故C错误；
D、由洛伦兹力提供向心力得：$qvB=\frac{m{v}^{2}}{r}$，则：$\frac{q}{m}=\frac{v}{Br}$知荷质比越大，r越小，PS′间距离越小，越靠近狭缝，故D错误．
故选：B

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．