Question

【題目】如圖所示為質譜儀的工作原理圖，初速度忽略不計的帶電粒子進入加速電場，經加速電場加速后進人速度選擇器，在速度選擇器中直線運動后通過平板S的狹縫P點進入平板S下方的偏轉磁場，磁場的方向垂直于紙面，磁感應強度大小為B，粒子最終打在膠片A1A2上，粒子打往膠片上的位置離P點距離為L，加速電場兩板間的電壓為U，速度選擇器兩板的電場強度大小為E，不計粒子的重力，則下列判斷正確的是

A. 速度選擇器兩板間磁場的方向垂直于紙面向里

B. 平板S下面的偏轉磁場方向垂直于紙面向里

C. 粒子經加速電場加速后獲得的速度大小為

D. 速度選擇器兩板間磁場的磁感應強度大小為

Answer 1

【答案】C

【解析】A、粒子經加速電壓加速,根據加速電壓可以知道,粒子帶正電,要使粒子沿直線運動,粒子在速度選擇器中受到的電場力與洛倫茲力應大小相等,由此可以判斷出速度選擇器中磁場的方向垂直于紙面向外,故A錯誤;
B、離子進入偏轉磁場后向左偏轉,根據左手定則可以知道,偏轉磁場的方向垂直于紙面向外,故B錯誤；
CD、粒子經加速電場加速,有:
在速度選擇器中有:
粒子在偏轉磁場中做圓周運動,洛倫茲力提供向心力,有:
聯立計算得出 ； ,故C正確；D錯誤

綜上所述本題答案是：C