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、丙三個一價正離子垂直于E和B₁入射到速度選擇器中，若v_甲＜v_乙=v_丙，m_甲=m_乙＜m_丙，在不計重力的情況下，則分別打在P₁、P₂、P₃三點的離子分別是（　　）

• A、甲丙乙
• B、甲乙丙
• C、丙乙甲
• D、甲丙乙

Answer 1

分析：粒子通過速度選擇器，只有滿足qvB=qE，即速度滿足v=

E

B

，才能沿直線通過．當粒子的速度大于

E

B

，洛倫茲力大于電場力，粒子向上偏轉，當粒子的速度小于

E

B

，洛倫茲力小于電場力，粒子向下偏轉．

解答：解：由已知三個粒子中有兩個粒子通過速度選擇器，故是速度相等的兩個粒子乙和丙通過速度選擇器．則打在極板上的是甲離子，
根據qvB=m

v2

R

，R=

mv

qB

，m、q相同，質量越小的在磁場中的偏轉半徑越小，乙的質量小于丙的質量，所以乙的半徑小于丙的半徑，則打在P₂點的是乙，打在P₃點的是丙．
故B正確，A、C、D錯誤．
故選：B．

點評：解決本題的關鍵知道速度選擇器的原理，即所受洛倫茲力和電場力等大反向的粒子才能沿直線通過速度選擇器．