Question

【题目】如图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．粒子通过速度选择器后垂直平板S由狭缝P进入磁感强度为B0的匀强磁场中。下列表述正确的是

A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

B．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于B/E

C．粒子在匀强磁场B0中的径迹是一个半圆

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大

Answer 1

【答案】CD

【解析】

试题分析：在速度选择器中，假设粒子带正电，电场力向右，电场力与洛伦兹力必须平衡，粒子才能通过选择器，所以洛伦兹力向左，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故A错误．在速度选择器中，由qE=qvB，得，此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器．故B错误．粒子垂直磁场边界进入匀强磁场，做圆周运动，轨迹为一个半圆．故C正确．进入磁场B0的粒子由洛伦兹力提供向心力，应满足：，得，知R越小，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大．故D正确．故选CD。