Question

質譜儀是測帶電粒子質量和分；析同位素的一種儀器，它的工作原理是帶電粒子（不計重力）經同一電場加速后垂直進入同一勻強磁場做圓周運動，然后利用相關規律計算出帶電粒子的質量．其工作原理如圖所示，虛線為某粒子的運動軌跡，由圖可知（　　）

A．此粒子帶負電

B．下極板S₁比上極板S₂電勢高

C．若只增大加速電壓U，則半徑r變大

D．若只增大入射粒子的質量，則半徑r變小

Answer 1

分析：根據動能定理求出粒子進入磁場的速度，根據牛頓第二定律求出軌道半徑，從而得知x與什么因素有關．

解答：解：根據動能定理得，qU=

1

2

mv²，由qvB=m

v2

r

得，r=

2mU q

B

．
A、由圖結合左手定則可知，該電荷帶正電．故A錯誤．
B、粒子經過電場要加速，因正電粒子，所以下極板S₁比上極板S₂電勢低．故B錯誤．
C、若只增大加速電壓U，由上式可知，則半徑r變大，故C正確，
D、若只增大入射粒子的質量，q不變，由上式可知，則半徑也變大．故D錯誤．
故選C．

點評：解決本題的關鍵利用動能定理和牛頓第二定律求出P到S₁的距離，從而得出x與電荷的比荷有關．