Question

【题目】如图所示为质谱仪的原理图，一束粒子流由左端平行于P1、P2射入，粒子沿直线通过速度选择器，已知速度选择器的电场强度为E，磁感应强度为B1.粒子由狭缝S0进入匀强磁场B2后分为三束，它们的轨道半径关系为，不计重力及粒子间的相互作用力，则下列说法中正确的是（　　）

A.P1极板带负电B.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于

C.三束粒子在磁场B2中运动的时间相等D.粒子1的比荷大于粒子2的比荷

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．若射入速度选择器中的粒子带正电，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的极板带正电，故A错误；

B．粒子在速度选择器中做匀速直线运动，洛伦兹力等于电场力，即有

所以能通过狭缝的带电粒子的速率为

故B错误；

C．粒子在磁场中做半个匀速圆周运动，其运动时间为

由于三个粒子运动的半径不等，所以运动时间也不相等，故C错误；

D进入磁场中的粒子速度是一定的，根据可得

知越大，比荷越小，粒子1的半径小于粒子2的半径，所以粒子1的比荷大于粒子2的比荷，故D正确；

故选D。