Question

【題目】如圖所示為質(zhì)譜儀的工作原理圖，初速度忽略不計(jì)的帶電粒子進(jìn)入加速電場(chǎng)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)人速度選擇器，在速度選擇器中直線運(yùn)動(dòng)后通過平板S的狹縫P點(diǎn)進(jìn)入平板S下方的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，粒子最終打在膠片A1A2上，粒子打往膠片上的位置離P點(diǎn)距離為L，加速電場(chǎng)兩板間的電壓為U，速度選擇器兩板的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，不計(jì)粒子的重力，則下列判斷正確的是

A. 速度選擇器兩板間磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里

B. 平板S下面的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里

C. 粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后獲得的速度大小為

D. 速度選擇器兩板間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

Answer 1

【答案】C

【解析】A、粒子經(jīng)加速電壓加速,根據(jù)加速電壓可以知道,粒子帶正電,要使粒子沿直線運(yùn)動(dòng),粒子在速度選擇器中受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力應(yīng)大小相等,由此可以判斷出速度選擇器中磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外,故A錯(cuò)誤;
B、離子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后向左偏轉(zhuǎn),根據(jù)左手定則可以知道,偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外,故B錯(cuò)誤；
CD、粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速,有:
在速度選擇器中有:
粒子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,有:
聯(lián)立計(jì)算得出 ； ,故C正確；D錯(cuò)誤

綜上所述本題答案是：C