Question

2．如图所示是质谱仪的一部分，两个具有相同电荷量的离子．a、b以相同的速度从孔S沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，在磁场中分成两条轨迹，最终打到照相底片上．下列说法正确的是（　　）

• A． 离子a，b均带负电
• B． 离子a的质量小于b的质量
• C． 离子a的运动周期等于b的运动周期
• D． 离子a的运动时间大于b的运动时间

Answer 1

分析 根据左手定则，即可确定离子的电性；离子进入磁场中做匀速圆周运动，由半径公式分析质量大小关系．根据周期公式，分析离子的运动周期关系，再分析时间关系．

解答 解：A、离子刚进入磁场时所受的洛伦兹力向左，由左手定则判断可知两个离子均带正电．故A错误．
B、离子进入磁场中做匀速圆周运动，由半径公式 r=$\frac{mv}{qB}$知：v、q、B相同，r∝m，a的轨道半径较大，则a的质量较大．故B错误．
C、由周期公式T=$\frac{2πm}{qB}$，知m越大，T越大，则离子a的运动周期大于b的运动周期．故C错误．
D、两个离子在磁场中运动时间都是半个周期，所以离子a的运动时间大于b的运动时间，故B正确．
故选：D．

点评 考查电场力与洛伦兹力对粒子的作用，理解动能定理与牛顿第二定律及运动学公式的应用，注意所求距离与半径的关系，同时注意周期与运动时间的关系．