Question

质谱仪是测带电粒子质量和分；析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的质量．其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运动轨迹，由图可知（　　）

A．此粒子带负电

B．下极板S₁比上极板S₂电势高

C．若只增大加速电压U，则半径r变大

D．若只增大入射粒子的质量，则半径r变小

Answer 1

分析：根据动能定理求出粒子进入磁场的速度，根据牛顿第二定律求出轨道半径，从而得知x与什么因素有关．

解答：解：根据动能定理得，qU=

1

2

mv²，由qvB=m

v2

r

得，r=

2mU q

B

．
A、由图结合左手定则可知，该电荷带正电．故A错误．
B、粒子经过电场要加速，因正电粒子，所以下极板S₁比上极板S₂电势低．故B错误．
C、若只增大加速电压U，由上式可知，则半径r变大，故C正确，
D、若只增大入射粒子的质量，q不变，由上式可知，则半径也变大．故D错误．
故选C．

点评：解决本题的关键利用动能定理和牛顿第二定律求出P到S₁的距离，从而得出x与电荷的比荷有关．