Question

【題目】質譜儀裝置原理圖如圖所示，某種帶電粒子經電場加速后從小孔O以相同的速率沿紙面 射入勻強磁場區，磁場方向垂直紙面向外，已知從O點射出的粒子有微小發散角2，且左右對稱.結果所有粒子落點在乳膠底片的P1P2直線區間，下列說法正確的是（）

A. 打在P2點粒子一定是從O點垂直板射入的粒子

B. 打在P2點粒子一定是從O點右偏射入的粒子

C. 打在P1點粒子一定是從O點左偏射入的粒子

D. 打在P1點粒子一定是在磁場中運動時間最短的粒子

Answer 1

【答案】A

【解析】

粒子在磁場中做圓周運動，洛倫磁力提供向心力，則有，解得，由于粒子的速率相同，所以在粒子在磁場中做圓周運動的半徑相同，由幾何關系可得粒子在乳膠底片落點與點的距離為，當發散角時，粒子在乳膠底片落點與點的距離最大，即打在點粒子一定是從點垂直板射入的粒子，當發散角最大時，粒子在乳膠底片落點與點的距離最小，即打在點粒子一定是從點左偏發散角最大或右偏發散角最大射入的粒子，從點右偏發散角最大射入的粒子在磁場中運動對應的圓心角最小，從點左偏發散角最大射入的粒子在磁場中運動對應的圓心角最大，根據可知從點右偏發散角最大射入的粒子的運動時間最短，從點左偏發散角最大射入的粒子的運動時間最長，故選項A正確，B、C、D錯誤。