选择题6.0分
物理

6.下图是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E,挡板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

质谱仪是分析同位素的重要工具

B

速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C

能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B/E

D

粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小

正确答案及相关解析

正确答案

A

解析

A、粒子在速度选择器中做匀速直线运动,有qE=qvB,解得v=.进入偏转电场后,有,解得,知r越小,比荷越大.同位素电量相等,质量不同,则偏转半径不同,所以质谱仪是分析同位素的重要工具.故A正确,C、D错误.

B、因为电荷所受电场力与洛伦兹力平衡,根据左手定则知,磁感应强度的方向垂直纸面向外.故B正确.

考查方向

质谱仪和回旋加速器的工作原理

解题思路

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