Question

如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)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．平板S下方有強(qiáng)度為B₀的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．下列表述正確的是（　�。�

• A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
• B．速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)
• C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于

  E

  B

• D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小

Answer 1

分析：帶電粒子經(jīng)加速后進(jìn)入速度選擇器，速度為v=

E

B

粒子可通過選擇器，然后進(jìn)入B₀，打在S板的不同位置．

解答：解：A、進(jìn)入B₀的粒子滿足

q

m

=

v

B0R

，知道粒子電量后，便可求出m的質(zhì)量，所以質(zhì)譜儀可以用來分析同位素，故A正確；
B、根據(jù)原理圖可知粒子帶正電，則受電場(chǎng)力向右，故洛倫茲力必向左，由左手定則可判斷磁場(chǎng)方向垂直直面向外，故B錯(cuò)誤；
C、由qE=qvB，得v=

E

B

，此時(shí)離子受力平衡，可沿直線穿過選擇器，故C正確；
D、由

q

m

=

v

B0R

，知R越小，荷質(zhì)比越大，故D錯(cuò)誤；
故選：AC

點(diǎn)評(píng)：質(zhì)譜儀工作原理應(yīng)采取分段分析的方法，即粒子加速階段，速度選擇階段，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段．