题目内容
如图是质谱仪工作原理的示意图.带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)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与b质量相同,打在感光板上时,b的速度比a大
B.a与b有相同的质量,但a的电量比b的电量小
C.a与b有相同的电量,但a的质量比b的质量大
D.a与b有相同的电量,但a的质量比b的质量小
【答案】分析:根据动能定理求出粒子出加速电场时的速度,通过洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律求出轨道半径的关系式,从而比较a、b的电量和质量的关系.
解答:解:根据qU=
得,v=
.
由qvB=
得,r=
.
A、因为b的半径大,a与b质量相同,则b的电量小,根据v=
,知b的速度小.故A、B错误.
C、a与b有相同的电量,因为b的半径大,则b的质量大.故D正确,C错误.
故选D.
点评:本题属于带电粒子在组合场中运动问题,电场中往往用动能求速度,磁场中圆周运动处理的基本方法是画轨迹.
解答:解:根据qU=
由qvB=
A、因为b的半径大,a与b质量相同,则b的电量小,根据v=
C、a与b有相同的电量,因为b的半径大,则b的质量大.故D正确,C错误.
故选D.
点评:本题属于带电粒子在组合场中运动问题,电场中往往用动能求速度,磁场中圆周运动处理的基本方法是画轨迹.
练习册系列答案
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