Question

【題目】如圖所示為一種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：離子源、加速電場、靜電分析器、磁分析器、收集器.靜電分析器通道中心線半徑為，通道內(nèi)有均勻輻射電場，在中心線處的電場強(qiáng)度大小為；磁分析器中分布著方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行，由離子源發(fā)出一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為的正離子（初速度為零，重力不計(jì)），經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入靜電分析器，沿中心線做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而后由點(diǎn)進(jìn)入磁分析器中，最終經(jīng)過點(diǎn)進(jìn)入收集器，下列說法中正確的是（ ）

A.磁分析器中勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向外

B.加速電場中的加速電壓

C.磁分析器中圓心到點(diǎn)的距離

D.任何離子若能到達(dá)點(diǎn)，則一定能進(jìn)入收集器

Answer 1

【答案】AB

【解析】

A． 離子在磁分析器中沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所受洛倫磁力指向圓心，根據(jù)左手定則，磁分析器中勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向外，故A正確；

B． 離子在靜電分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有：

設(shè)離子進(jìn)入靜電分析器時(shí)的速度為v，離子在加速電場中加速的過程中，由動(dòng)能定理有：

解得：

故B正確；

C． 離子在磁分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有：

解得：

則：

故C錯(cuò)誤；

D． 由B可知：，R與離子質(zhì)量、電量無關(guān)；離子在磁場中的軌道半徑：

離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑與電荷的質(zhì)量和電量有關(guān)，能夠到達(dá)P點(diǎn)的不同離子，半徑不一定都等于d，不一定能進(jìn)入收集器，故D錯(cuò)誤。

故選：AB。