Question

【題目】如圖所示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，平板S下方有強度為B0的勻強磁場。下列表述正確的是(　　)

A. 質譜儀是分析同位素的重要工具

B. 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外

C. 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于

D. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質比越小

Answer 1

【答案】ABC

【解析】

帶電粒子在速度選擇器中受電場力和洛倫茲力平衡，做勻速直線運動，進入偏轉電場后做勻速圓周運動，根據半徑公式得出半徑與粒子比荷的關系。

A、C、D項：粒子在速度選擇器中做勻速直線運動，有qE=qvB，解得，進入偏轉電場后，有qvB0=解得知r越小，比荷越大。同位素電量相等，質量不同，則偏轉半徑不同，所以質譜儀是分析同位素的重要工具。故A、C正確，D錯誤；

B項：粒子在磁場中向左偏轉，根據左手定則知該粒子帶正電，在速度選擇器中，所受的電場力水平向右，則洛倫茲力水平向左，根據左手定則，磁場的方向垂直紙面向外，故B正確。

故選：ABC。