Question

【題目】如圖為一種質譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成，若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外，一質量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點垂直邊界進入磁分析器，最終打到膠片上的Q點，不計粒子重力，下列說法中正確的是

A. 極板M比極板N電勢低

B. 加速電場的電壓

C. 直徑

D. 若一群粒子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點，則該群粒子具有相同的比荷

Answer 1

【答案】CD

【解析】

粒子經加速電場加速后進入靜電分析器在電場力的作用下做勻速圓周運動，因此由電場力指向圓心可知粒子帶正電，因此加速電場的場強方向由M指向N，所以M極板的電勢高，故A錯誤；在加速電場由動能定理由，在分析器內做圓周運動，因此由，聯立可得，故B錯誤；粒子進入磁場后再洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動，由，可得，故C正確，通過C可以看出直徑和粒子的比荷有關，因此通過膠片同一點的粒子比荷相同，故D正確。