Question

【题目】质谱仪装置原理图如图所示，某种带电粒子经电场加速后从小孔O以相同的速率沿纸面 射入匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向外，已知从O点射出的粒子有微小发散角2，且左右对称.结果所有粒子落点在乳胶底片的P1P2直线区间，下列说法正确的是（）

A. 打在P2点粒子一定是从O点垂直板射入的粒子

B. 打在P2点粒子一定是从O点右偏射入的粒子

C. 打在P1点粒子一定是从O点左偏射入的粒子

D. 打在P1点粒子一定是在磁场中运动时间最短的粒子

Answer 1

【答案】A

【解析】

粒子在磁场中做圆周运动，洛伦磁力提供向心力，则有，解得，由于粒子的速率相同，所以在粒子在磁场中做圆周运动的半径相同，由几何关系可得粒子在乳胶底片落点与点的距离为，当发散角时，粒子在乳胶底片落点与点的距离最大，即打在点粒子一定是从点垂直板射入的粒子，当发散角最大时，粒子在乳胶底片落点与点的距离最小，即打在点粒子一定是从点左偏发散角最大或右偏发散角最大射入的粒子，从点右偏发散角最大射入的粒子在磁场中运动对应的圆心角最小，从点左偏发散角最大射入的粒子在磁场中运动对应的圆心角最大，根据可知从点右偏发散角最大射入的粒子的运动时间最短，从点左偏发散角最大射入的粒子的运动时间最长，故选项A正确，B、C、D错误。