Question

【題目】某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖如圖所示，此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源S；M、N為加速電場(chǎng)；速度選擇器P、Q，其間是正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，強(qiáng)度分別為B1和E，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)；核乳膠片．由粒子源發(fā)出的初速度不計(jì)的不同帶電粒子α粒子、β粒子、質(zhì)子、正電子、氘核和氚核中的幾種，經(jīng)加速電場(chǎng)加速（不同粒子經(jīng)過加速電場(chǎng)時(shí)，其電場(chǎng)強(qiáng)度不一樣），經(jīng)過速度選擇器，進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，最終打在核乳膠片上，形成a、b、c三條質(zhì)譜線．則粒子源發(fā)出的粒子可能有（ ）

A. α粒子、β粒子、質(zhì)子 B. α粒子、質(zhì)子、氘核和氚核

C. α粒子、質(zhì)子、氘核 D. α粒子、正電子、質(zhì)子和氚核

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A. 從三條質(zhì)譜線來看，粒子均向下偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知粒子帶正電，如果帶負(fù)電，將向上偏轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，所以粒子源發(fā)出的粒子不可能有β粒子(即電子)，A錯(cuò)誤；

BCD.根據(jù)速度選擇器的工作原理可知，射入磁場(chǎng)B2的粒子均滿足qvB1=qE，即速度均為v=E/B1，在磁場(chǎng)B2中，洛倫茲力提供粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律有

，解得R= ，速度v和磁感應(yīng)強(qiáng)度B2相同，形成a、b、c三條質(zhì)譜線，說明每一組粒子有三個(gè)不同的質(zhì)荷比m/q，只要符合這個(gè)條件都是可能的

α粒子、質(zhì)子、氘核和氚核的質(zhì)荷比m/q為：2:1:2:3，符合條件，故B正確；

α粒子、質(zhì)子、氘核的質(zhì)荷比m/q為：2:1:2，只有2條質(zhì)譜線，不符合條件，故C錯(cuò)誤；

α粒子、正電子、質(zhì)子和氚核的質(zhì)荷比m/q為：2:1:1:3，符合條件，故D正確；

故選：BD.