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带电粒子在匀强磁场中的运动
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下图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 零零社区
◎ 题目
下图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x
1
、x
2
处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则（ ）
A．a的质量一定大于b的质量
B．a的电荷量一定大于b的电荷量
C．a运动的时间大于b运动的时间
D．a的比荷（q
a
/m
a
）大于b的比荷（q
b
/m
b
）
◎ 答案
设粒子经电场加速后的速度大小为v，磁场中圆周运动的半径为r，电荷量和质量分别为q、m，打在感光板上的距离为S．
根据动能定理，得
qU=
1
2
mv
2
，v=
2qU
m
由qvB=m
v
2
r
，r=
mv
qB
=
1
B
2mU
q
则S=2r=
2
B
2mU
q
得到
q
m
=
8U
B
S
2
由图，Sa＜S
b
，U、B相同，则
q
a
m
a
＞
q
b
m
b
故选D
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“下图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/441103.html
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