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
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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

2mv2 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.

点评:

本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动.

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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