Question

【题目】图示是质谱仪的工作原理示意图。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大小分别为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，其中OP与平板平行。平板S下方有磁感应强度大小为的匀强磁场。不计带电粒子所受的重力，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

D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小

Answer 1

【答案】ABC

【解析】进入B0磁场的粒子，速度相同，根据洛伦兹力提供向心力： ，解得： ，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；粒子直线通过速度选择器，根据受力平衡则有：qE=qvB，解得带电粒子的速率为： ，故C正确；假设粒子带正电，则受电场力向左，由左手定则可判断磁场方向垂直纸面向外，故B正确；根据洛伦兹力提供向心力： ，解得： ，可知R越小，荷质比越大；粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子圆周运动的半径越小荷质比越大，故D错误。所以ABC正确，D错误。