Question

【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。图为质谱仪的原理示意图，现利用这种质谱仪对氢元素进行测量。氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S由静止飘入电势差为U的加速电场，经加速后垂直进入磁感应强度为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a、b、c三条“质谱线”。关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，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.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕

C.a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕

D.a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氕、氘、氚

Answer 1

【答案】AC

【解析】

AB．加速电场加速后进入磁场，由动能定理：

解得：

三种同位素电荷量相同，则质量大的速度小，进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚，A正确，B错误；

CD．进入磁场后，洛伦兹力提供向心力：

解得：

质量大的半径大，即a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕，C正确，D错误。

故选AC。