Question

【題目】如圖所示為一種質譜儀示意圖，有加速電場，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．下列說法正確的是

A. 粒子一定帶正電

B. 加速電場的電壓

C. 直徑

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

Answer 1

【答案】AB

【解析】

由左手定則可知，粒子帶正電，而粒子在MN間被加速，故A正確；在靜電分析器中，電場力提供向心力，由牛頓第二定律得，粒子在加速電場中，由動能定理得：，解得：，故B正確；在磁分析器中，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，由幾何知識得：PQ=2r，解得：，故C錯誤；若一群離子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點說明運動的直徑相同，由于磁場，電場與靜電分析器的半徑不變，則該群離子具有相同的比荷，故D錯誤。所以AB正確，CD錯誤。