如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N.从P.Q间的加速电压为U的加速电场,静电分析器.即中心线半径为R的四分之一圆形通道.通道内有均匀辐射电场．方向沿径向指向圆心0．且与圆心口等距的各点电场强度大小相等.中心线上场强大小为E,磁感应强度为B的有界匀强磁场．方向垂直纸面向外,胶片M．由粒子源发出的不同� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

17．

如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N、从P、Q间的加速电压为U的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场．方向沿径向指向圆心0．且与圆心口等距的各点电场强度大小相等，中心线上场强大小为E；磁感应强度为B的有界匀强磁场．方向垂直纸面向外；胶片M．由粒子源发出的不同带电粒子．经加速电场加速后进入静电分析器．某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S．垂直磁场边界进入磁场．最终打到胶片上的某点．粒子从离子源发出后进入加速电场的初速度认为是零，不汁粒子所受重力和粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　）

	A．	从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等
	B．	只要满足R=$\frac{2U}{I}$．粒子就可以从小孔S射出
	C．	打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等
	D．	打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越小

分析带电粒子在电场中，在电场力做正功的情况下，被加速运动；后垂直于电场线，在电场力提供向心力作用下，做匀速圆周运动；最后进入匀强磁场，在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动；根据动能定理和牛顿第二定律列式分析即可．

解答解：A、直线加速过程，根据动能定理，有：qU=$\frac{1}{2}$mv²，不同的粒子从小孔S进入磁场的粒子动能大小与粒子电荷量有关，电荷量不同则动能不同，故A错误；
B、电场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有：qE=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，解得粒子的动能E_k=qU=$\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}qER$，所以当R=$\frac{2U}{E}$，粒子就可以从小孔S射出，故B错误；
C、磁场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，所以R=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2mU}{q}}$，打到胶片上同一点的粒子的比荷一定相等，则打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等，故C正确；
D、磁场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，所以R=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2mU}{q}}$，故打到胶片上位置距离O点越近的粒子，R越大，比荷越小，故D正确；
故选：CD．

点评本题关键是明确粒子的运动规律，然后分阶段根据动能定理和牛顿第二定律列式分析，分析清楚粒子运动过程，要注意各粒子的比荷大小关系．

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	A．	两物体的加速度相同
	B．	传送带克服摩擦力做的功不相等
	C．	乙在传送带上滑行系统产生的热量与甲在传送带上滑行系统产生的热量相等
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（1）金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小？
（2）导体棒做匀速运动时的速度大小？
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	A．	轨道上D点的场强大小为$\frac{mg}{2q}$
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9．