Question

【題目】如圖所示是質譜儀工作原理的示意圖．重力均可忽略的帶電粒子a、b經電壓U加速(在A點的初速度為零)后，進入磁感應強度為B的勻強磁場做勻速圓周運動，最后分別打在感光板S上的x1、x2處．圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，則(　　)

A.a的質量一定大于b的質量B.a的電荷量一定大于b的電荷量

C.在磁場中a運動的時間一定小于b運動的時間D.a的比荷一定大于b的比荷

Answer 1

【答案】D

【解析】

ABD．設粒子經電場加速后的速度大小為v，磁場中圓周運動的半徑為r，電荷量和質量分別為q、m，打在感光板上的距離為S。
根據動能定理，得

解得：

由

解得：

則

得到：

由圖，Sa＜Sb，U、B相同，則

故AB錯誤，D正確；
C．根據粒子做勻速圓周運動，周期公式，可知，它們的周期相同，由于運動的時間是周期的一半，因此磁場中a運動的時間一定等于b運動的時間，故C錯誤；
故選D。