Question

質(zhì)譜儀是測(cè)帶電粒子質(zhì)量和分；析同位素的一種儀器，它的工作原理是帶電粒子（不計(jì)重力）經(jīng)同一電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)，然后利用相關(guān)規(guī)律計(jì)算出帶電粒子的質(zhì)量．其工作原理如圖所示，虛線為某粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，由圖可知（　�。�

A．此粒子帶負(fù)電

B．下極板S₁比上極板S₂電勢(shì)高

C．若只增大加速電壓U，則半徑r變大

D．若只增大入射粒子的質(zhì)量，則半徑r變小

Answer 1

分析：根據(jù)動(dòng)能定理求出粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度，根據(jù)牛頓第二定律求出軌道半徑，從而得知x與什么因素有關(guān)．

解答：解：根據(jù)動(dòng)能定理得，qU=

1

2

mv²，由qvB=m

v2

r

得，r=

2mU q

B

．
A、由圖結(jié)合左手定則可知，該電荷帶正電．故A錯(cuò)誤．
B、粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)要加速，因正電粒子，所以下極板S₁比上極板S₂電勢(shì)低．故B錯(cuò)誤．
C、若只增大加速電壓U，由上式可知，則半徑r變大，故C正確，
D、若只增大入射粒子的質(zhì)量，q不變，由上式可知，則半徑也變大．故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵利用動(dòng)能定理和牛頓第二定律求出P到S₁的距離，從而得出x與電荷的比荷有關(guān)．