Question

如圖所示為質(zhì)譜儀測定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖。速度選擇器（也稱濾速器）中場強(qiáng)E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B₂的方向垂直紙面向外。在S處有甲、乙、丙、丁四個(gè)一價(jià)正離子垂直于E和B₁

入射到速度選擇器中，若m_甲=m_乙<m_丙=m_丁，υ_甲<υ_乙=υ_丙<υ_丁，在不計(jì)重力的情況下，則分別打在P₁、P₂、P₃、P₄四點(diǎn)的離子分別是（    ）

A．甲、乙、丙、丁      B．甲、丁、乙、丙

C．丙、丁、乙、甲      D．甲、乙、丁、丙

 

Answer 1

B

解析:帶電粒子通過速度選擇器時(shí)，當(dāng)電場力和洛侖茲力大小相等時(shí)，粒子做直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)速度小于要選擇的速度時(shí)，電場力大于洛侖茲力，正電荷向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)。反之正電荷向正極板運(yùn)動(dòng)。因?yàn)橛袃蓚�(gè)電荷通過速度選擇器，所以這兩個(gè)電荷應(yīng)該是乙和丙。這樣打在P₁點(diǎn)的電荷是甲，打在P₂點(diǎn)的電荷是丁。粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由洛侖茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律整理可得R=mv/Bq，這兩個(gè)電荷只有質(zhì)量不同，質(zhì)量大的半徑大，所以丙電荷打在P₄的位置，乙電荷打在P₃的位置。