Question

【題目】如圖所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源N；P、Q間的加速電場(chǎng)；靜電分析器，即中心線半徑為R的四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場(chǎng)，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等距的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外；膠片M。由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入靜電分析器，某些粒子能沿中心線通過(guò)靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，最終打到膠片上的某點(diǎn)。粒子從粒子源發(fā)出時(shí)的初速度不同，不計(jì)粒子所受重力。下列說(shuō)法中正確的是

A. 從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子速度大小一定相等

B. 從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子動(dòng)能一定相等

C. 打到膠片上同一點(diǎn)的粒子速度大小一定相等

D. 打到膠片上位置距離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子，其荷質(zhì)比（q/m）越小

Answer 1

【答案】CD

【解析】試題分析：直線加速過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有： ①，電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律，有②，磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律，有： ③由①②解得： ④⑤，由⑤式，只要滿足，所有粒子都可以在弧形電場(chǎng)區(qū)通過(guò)；

由④式，不同的粒子從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子速度大小與比荷，及初速度大小有關(guān)，故A錯(cuò)誤；由①式，從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子動(dòng)能為，故不同電量的粒子，及初速度不同，則其動(dòng)能不同，故B錯(cuò)誤；由③④解得： ，打到膠片上同一點(diǎn)的粒子的比荷一定相等；由④式，比荷相同，故粒子的速度相同，故C正確；由③④解得： ，故打到膠片上位置距離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子，比荷越小，故D正確；