Question

6．速度相同的一束粒子，由左端射入速度選擇器后，又進(jìn)入質(zhì)譜儀，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖 所示，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 該束帶電粒子帶負(fù)電
• B． 能通過(guò)狹縫S₀的帶電粒子的速率等于 $\frac{{B}_{1}}{E}$
• C． 若保持 B₂不變，粒子打在膠片上的位置越遠(yuǎn)離狹縫 S₀，粒子的比荷 $\frac{q}{m}$ 越小
• D． 若增大入射速度，粒子在磁場(chǎng)中軌跡半圓將變大

Answer 1

分析 由圖可知，粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₂中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)粒子向下偏轉(zhuǎn)，即可知粒子所受的洛倫茲力方向向下，由左手定則可判斷粒子的電性．
粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₂中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得到半徑表達(dá)式，根據(jù)半徑公式分析半徑越大時(shí)，粒子的質(zhì)量和比荷的大�。�

解答 解：A、由圖可知，帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₂時(shí)向下偏轉(zhuǎn)，所以粒子所受的洛倫茲力方向向下，根據(jù)左手定則判斷得知該束粒子帶正電．故A錯(cuò)誤．
B、粒子能通過(guò)狹縫，電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，則有：qvB₁=qE，解得：v=$\frac{E}{{B}_{1}}$，故B錯(cuò)誤；
C、粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₂中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：r=$\frac{mv}{qB}$．可見，由于v是一定的，B不變，半徑r越大，則$\frac{q}{m}$越小．故C正確；
D、開始時(shí)粒子能通過(guò)狹縫，電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，若增大粒子的速度，則粒子不能提供粒子速度選擇器，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要理解速度選擇器的原理：電場(chǎng)力與洛倫茲力，粒子的速度一定．粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律則可得到半徑．