Question

1．如图是质谱仪的工作原理示意图，电荷量相同的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A₁A₂．平板S下方有强度为B₀的匀强磁场．下列表述正确的是（　　）

• A． 质谱仪是分析同位素的重要工具
• B． 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
• C． 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于$\frac{E}{B_0}$
• D． 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质量越大

Answer 1

分析 带电粒子经加速后进入速度选择器，速度为v=$\frac{E}{B}$ 粒子可通过选择器，然后进入B₀，打在S板的不同位置．

解答 解：A、进入B₀的粒子满足$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{{B}_{0}R}$，知道粒子电量后，便可求出m的质量，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确；
B、根据加速电场，可知粒子带正电，则受电场力向右，所以洛伦兹力向左，由左手定则可判断磁场方向垂直纸面向外，故B正确；
C、由qE=qvB，得v=$\frac{E}{B}$，故C错误；
D、由$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{{B}_{0}R}$，知R越小，荷质比越大，当电量相同时，则粒子的质量越小，故D错误；
故选：AB．

点评 质谱仪工作原理应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段．