Question

如圖所示為質譜儀測定帶電粒子質量的裝置的示意圖。速度選擇器（也稱濾速器）中場強E的方向豎直向下，磁感應強度B₁的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應強度B₂的方向垂直紙面向外。在S處有甲、乙、丙、丁四個一價正離子垂直于E和B₁

入射到速度選擇器中，若m_甲=m_乙<m_丙=m_丁，υ_甲<υ_乙=υ_丙<υ_丁，在不計重力的情況下，則分別打在P₁、P₂、P₃、P₄四點的離子分別是（    ）

A．甲、乙、丙、丁      B．甲、丁、乙、丙

C．丙、丁、乙、甲      D．甲、乙、丁、丙

Answer 1

B

解析:

帶電粒子通過速度選擇器時，當電場力和洛侖茲力大小相等時，粒子做直線運動。當速度小于要選擇的速度時，電場力大于洛侖茲力，正電荷向負極板運動。反之正電荷向正極板運動。因為有兩個電荷通過速度選擇器，所以這兩個電荷應該是乙和丙。這樣打在P₁點的電荷是甲，打在P₂點的電荷是丁。粒子在磁場中做圓周運動時，由洛侖茲力提供向心力，根據牛頓第二定律整理可得R=mv/Bq，這兩個電荷只有質量不同，質量大的半徑大，所以丙電荷打在P₄的位置，乙電荷打在P₃的位置。