Question

18．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，如圖所示．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)算出帶電粒子質(zhì)量．圖中虛線為某粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，由圖可知（　�。�

• A． 此粒子帶負(fù)電
• B． 下極板S₂比上極板S₁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=$\frac{1}{2}$mv²，由qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$得：r=$\frac{1}{B}$$\sqrt{\frac{2mU}{q}}$．
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)．