Question

如图所示，一个静止质量为m，带电量为+q的带电粒子（不计重力），经电压为U的电场加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，并打在P点．设OP=x，能正确反映x与U之间函数关系的x-U图象如图中的（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：根据动能定理得到带电粒子加速获得的速度．带电粒子进入磁场中由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得到半径r，x=2r，根据x与U的表达式选择图象．

解答：解：在加速电场中，由动能定理得
    qU=

1

2

mv2，得v=

2qU m

在磁场中，由qvB=m

v2

r

得
   r=

mv

qB

=

1

B

2mU q

则得x=2r=

2

B

2mU q

，B、m、q都一定，则由数学知识得到，x-U图象是抛物线，B正确．
故选B

点评：本题是质谱仪的原理，根据物理规律得到解析式，再由数学知识选择图象是常用的方法和思路．