Question

6．速度相同的一束粒子，由左端射入速度选择器后，又进入质谱仪，其运动轨迹如图 所示，则下列说法中正确的是（　　）

• A． 该束带电粒子带负电
• B． 能通过狭缝S₀的带电粒子的速率等于 $\frac{{B}_{1}}{E}$
• C． 若保持 B₂不变，粒子打在胶片上的位置越远离狭缝 S₀，粒子的比荷 $\frac{q}{m}$ 越小
• D． 若增大入射速度，粒子在磁场中轨迹半圆将变大

Answer 1

分析 由图可知，粒子进入匀强磁场B₂中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据粒子向下偏转，即可知粒子所受的洛伦兹力方向向下，由左手定则可判断粒子的电性．
粒子进入匀强磁场B₂中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得到半径表达式，根据半径公式分析半径越大时，粒子的质量和比荷的大小．

解答 解：A、由图可知，带电粒子进入匀强磁场B₂时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电．故A错误．
B、粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB₁=qE，解得：v=$\frac{E}{{B}_{1}}$，故B错误；
C、粒子进入匀强磁场B₂中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：r=$\frac{mv}{qB}$．可见，由于v是一定的，B不变，半径r越大，则$\frac{q}{m}$越小．故C正确；
D、开始时粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，若增大粒子的速度，则粒子不能提供粒子速度选择器，故D错误．
故选：C．

点评 本题关键要理解速度选择器的原理：电场力与洛伦兹力，粒子的速度一定．粒子在磁场中偏转时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律则可得到半径．