Question

11．如图是质谱仪的工作原理示意图．一束带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A₁A₂．平板S下方有强度为B₀的匀强磁场．下列表述正确的是（　　）

• A． 粒子带正电
• B． 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
• C． 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的电量越小
• D． 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质荷比$\frac{m}{q}$越小

Answer 1

分析 带电粒子在速度选择器中受电场力和洛伦兹力平衡，做匀速直线运动，进入偏转电场后做匀速圆周运动，根据半径公式得出半径与粒子比荷的关系．

解答 解：A、根据带电粒子在磁场中的偏转方向，根据左手定则知，该粒子带正电，则在速度选择器中电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，根据左手定则知，磁场方向垂直纸面向外．故A正确，B错误．
C、通过速度选择器的粒子速度v相等，进入偏转电场后，有：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得r=$\frac{mv}{qB}$，由此可知，r越小，比荷越大，由于不知道粒子的质量关系，无法判断电荷量关系，故C错误，D正确．
故选：AD．

点评 解决本题的关键知道粒子在速度选择器和偏转电场中的运动规律，掌握带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式．