Question

16．如图是质谱仪的原理图，若速度相同的同一束粒子沿极板P₁、P₂的轴线射入电磁场区域，由小孔S₀射入右边的偏转磁场B₂中，运动轨迹如图所示，不计粒子重力．下列相关说法中正确的是（　　）

• A． 该束带电粒子带负电
• B． 速度选择器的P₁极板带负电
• C． 在B₂磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
• D． 在B₂磁场中运动半径越大的粒子，比荷$\frac{q}{m}$越小

Answer 1

分析 根据带电粒子在磁场中的偏转方向确定带电粒子的正负．根据在速度选择器中电场力和洛伦兹力平衡确定P₁极板的带电情况．在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力，求出粒子的轨道半径，即可知道轨迹半径与什么因素有关．

解答 解：A、带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电．故A错误．
B、在平行金属板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的P₁极板带正电．故B错误．
C、进入B₂磁场中的粒子速度是一定的，根据qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$得，r=$\frac{mv}{qB}$，知r越大，荷质比$\frac{q}{m}$越小，而质量m不一定大．故C错误；D正确；
故选：D．

点评 解决本题的关键会根据左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道在速度选择器中，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡．