Question

【題目】如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場(chǎng)、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(nèi)均勻輻射電場(chǎng)在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，下列說法中正確的是（　�。�

A.加速電場(chǎng)的電壓U＝

B.極板M比極板N電勢(shì)高

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

D.直徑PQ＝2B

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得

粒子在靜電分析器中做圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力提供向心力，由牛頓第二定律得

解得

故A錯(cuò)誤；

B．因?yàn)榱Ｗ釉诖艌?chǎng)中從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，因此由左手定責(zé)可知粒子帶正電；在加速電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力向右，所以電場(chǎng)線方向向右，則M板為正極，M板的電勢(shì)高于N板電勢(shì)，故B正確；

CD．粒子在磁分析器中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得

解得

P、Q兩點(diǎn)間的距離為

若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的直徑相等，根據(jù)PQ的表達(dá)式可知，粒子的比荷相等，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BC。