◎ 题目

如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点．粒子从粒子源发出时的初速度不同，不计粒子所受重力．下列说法中正确的是（　　） A．从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等 B．从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等 C．打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等 D．打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越大

◎ 答案

直线加速过程，根据动能定理，有： qU= 1 2 mv2 ① 电场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有： qE=m v2 R ② 磁场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有： qvB=m v2 r ③ A、由①②解得： v= 2qU m ④ R= 2U E ⑤ 由⑤式，只要满足R= 2U E ，所有粒子都可以在弧形电场区通过； 由④式，比荷不同的粒子从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定不同，故A错误； B、由①式，从小孔S进入磁场的粒子动能为qU，故不同电量的粒子的动能不同，故B错误； C、由③④解得：r= 1 B 2mU q ，打到胶片上同一点的粒子的比荷一定相等； 由④式，比荷相同，故粒子的速度相同，故C正确； D、由③④解得：r= 1 B 2mU q ，故打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越小，故D错误； 故选：C．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向…”主要考查了你对  【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。