Question

如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B₁的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B₂的方向垂直纸面向外。在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B₁

入射到速度选择器中，若m_甲=m_乙<m_丙=m_丁，υ_甲<υ_乙=υ_丙<υ_丁，在不计重力的情况下，则分别打在P₁、P₂、P₃、P₄四点的离子分别是（    ）

A．甲、乙、丙、丁      B．甲、丁、乙、丙

C．丙、丁、乙、甲      D．甲、乙、丁、丙

 

Answer 1

B

解析:带电粒子通过速度选择器时，当电场力和洛仑兹力大小相等时，粒子做直线运动。当速度小于要选择的速度时，电场力大于洛仑兹力，正电荷向负极板运动。反之正电荷向正极板运动。因为有两个电荷通过速度选择器，所以这两个电荷应该是乙和丙。这样打在P₁点的电荷是甲，打在P₂点的电荷是丁。粒子在磁场中做圆周运动时，由洛仑兹力提供向心力，根据牛顿第二定律整理可得R=mv/Bq，这两个电荷只有质量不同，质量大的半径大，所以丙电荷打在P₄的位置，乙电荷打在P₃的位置。