Question

【題目】質譜儀是測量帶電粒子的質量和分析同位素的重要工具。圖為質譜儀的原理示意圖，現利用這種質譜儀對氫元素進行測量。氫元素的各種同位素從容器A下方的小孔S由靜止飄入電勢差為U的加速電場，經加速后垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中。氫的三種同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條“質譜線”。關于三種同位素進入磁場時速度大小的排列順序和a、b、c三條“質譜線”的排列順序，下列判斷正確的是（　　）

A.進入磁場時速度從大到小排列的順序是氕、氘、氚

B.進入磁場時速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕

C.a、b、c三條質譜線依次排列的順序是氚、氘、氕

D.a、b、c三條質譜線依次排列的順序是氕、氘、氚

Answer 1

【答案】AC

【解析】

AB．加速電場加速后進入磁場，由動能定理：

解得：

三種同位素電荷量相同，則質量大的速度小，進入磁場時速度從大到小排列的順序是氕、氘、氚，A正確，B錯誤；

CD．進入磁場后，洛倫茲力提供向心力：

解得：

質量大的半徑大，即a、b、c三條質譜線依次排列的順序是氚、氘、氕，C正確，D錯誤。

故選AC。