Question

如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子以一定的速度進入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)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．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里

B．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B

C．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越大

D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小

Answer 1

分析：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(zhuǎn)電場后做勻速圓周運動，根據(jù)半徑公式得出半徑與粒子比荷的關(guān)系．

解答：解：A、根據(jù)帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向，根據(jù)左手定則知，該粒子帶正電，則在速度選擇器中電場力水平向右，則洛倫茲力水平向左，根據(jù)左手定則知，磁場方向垂直紙面向外．故A錯誤．
B、在速度選擇器中，電場力和洛倫茲力平衡，有：qE=qvB，解得v=

E

B

．故B正確．
C、進入偏轉(zhuǎn)電場后，有：qvB₀=m

v2

r

，解得r=

mv

qB0

=

mE

qB0B

，知r越小，比荷越大．故C正確，D錯誤．
故選BC．

點評：解決本題的關(guān)鍵知道粒子在速度選擇器和偏轉(zhuǎn)電場中的運動規(guī)律，掌握帶電粒子在勻強磁場中運動的半徑公式．