Question

如圖所示為質(zhì)譜儀測(cè)定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖．速度選擇器中場(chǎng)強(qiáng)E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B₂的方向垂直紙面向外．在S處有甲、乙、丙三個(gè)一價(jià)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(jì)重力的情況下，則分別打在P₁、P₂、P₃三點(diǎn)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(guò)速度選擇器，只有滿(mǎn)足qvB=qE，即速度滿(mǎn)足v=

E

B

，才能沿直線(xiàn)通過(guò)．當(dāng)粒子的速度大于

E

B

，洛倫茲力大于電場(chǎng)力，粒子向上偏轉(zhuǎn)，當(dāng)粒子的速度小于

E

B

，洛倫茲力小于電場(chǎng)力，粒子向下偏轉(zhuǎn)．

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

v2

R

，R=

mv

qB

，m、q相同，質(zhì)量越小的在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑越小，乙的質(zhì)量小于丙的質(zhì)量，所以乙的半徑小于丙的半徑，則打在P₂點(diǎn)的是乙，打在P₃點(diǎn)的是丙．
故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道速度選擇器的原理，即所受洛倫茲力和電場(chǎng)力等大反向的粒子才能沿直線(xiàn)通過(guò)速度選擇器．