Question

7．如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器，速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B₁和E．平板上有可讓粒子通過的狹縫和記錄粒子位置的照相底片，平板下方有強度為B₂的勻強磁場．下列表述正確的是（　�。�

• A． 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
• B． 因為速度選擇器并不選擇粒子的電性，因此無法判斷圖中粒子的電性
• C． 選擇器中電場的方向應該為水平向右
• D． 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫，粒子的比荷越小

Answer 1

分析 上方為速度選擇器，粒子離子在復合場中沿水平方向直線通過故有qE=qvB，故進入下方確場的粒子速度大小相同，再根據(jù)帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律可分析粒子的電性，再對粒子在速度選擇器中的受力情況分析電場方向，同時根據(jù)洛倫茲力充當向心力即可求得比荷．

解答 解：A、粒子經(jīng)速度選擇器時進入B₀的粒子滿足$\frac{q}{m}$，知道粒子電量后，便可求出m的質(zhì)量，所以質(zhì)譜儀是用來分析同位素的重要工具，故A正確；
B、雖然速度選擇器并不選擇粒子的電性，但是根據(jù)帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向，根據(jù)左手定則知，該粒子帶正電，故B錯誤；
C、粒子在速度選擇器中受洛倫茲力向左，則受電場力向右，而粒子帶正電，所以說明電場方向向右，故C正確；
D、因粒子速度相同，則根據(jù)Bqv=m$\frac{v^{2}}{r}$可得，$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{Br}$，由上式可知，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P半徑越小，則說明粒子的比荷越大，故D錯誤．
故選：AC．

點評 本題考查質(zhì)譜儀的原理，要明確實際上是帶電粒子在復合場和磁場中的運動規(guī)律應用，要注意明確帶電粒子在磁場中的勻速圓周運動規(guī)律和復合場中的平衡規(guī)律應用．