Question

【題目】如圖是質譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器。速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。下列表述正確的是

A.只有帶正電的粒子能通過速度選擇器沿直線進入狹縫 P

B.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫 P，粒子的比荷越大

C.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里

D.能通過的狹縫 P 的帶電粒子的速率等于

Answer 1

【答案】B

【解析】

AD.當粒子通過速度選擇器時，必須滿足qvB=qE，則得

v=

這個結論與粒子的電性無關，故A錯誤，D錯誤；

B. 粒子進入磁場B0中做勻速圓周運動，設軌道半徑為r，則：

粒子打在膠片上的位置到狹縫P的距離：

s=2r=

v一定，B0相同，則知s與比荷成反比，即粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，s越小，粒子的比荷越大，故B正確；

C. 假設粒子帶正電，在速度選擇器中所受的電場力向右，要使粒子做勻速直線運動，所受的洛侖茲力必須向左，根據左手定則判斷可知，磁場方向垂直紙面向外，故C錯誤。