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;磁感应强度为B

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  • 解题思路:带电粒子在电场中,在电场力做正功的情况下,被加速运动;后垂直于电场线,在电场力提供向心力作用下,做匀速圆周运动;最后进入匀强磁场,在洛伦兹力作用下,做匀速圆周运动;根据动能定理和牛顿第二定律列式分析即可.

    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:U=[1/2ER,故A正确;

    B、由上解得:r=

    1

    B

    m

    q

    qER

    m]=

    1

    B

    mER

    q,故B正确;

    C、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C错误;

    D、由③④解得:r=[1/B]

    mER

    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D正确;

    故选:ABD.

    点评:

    本题考点: 质谱仪和回旋加速器的工作原理.

    考点点评: 本题关键是明确粒子的运动规律,然后分阶段根据动能定理和牛顿第二定律列式分析.

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