Question

【題目】質(zhì)譜儀裝置原理圖如圖所示，某種帶電粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后從小孔O以相同的速率沿紙面 射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，已知從O點(diǎn)射出的粒子有微小發(fā)散角2，且左右對(duì)稱.結(jié)果所有粒子落點(diǎn)在乳膠底片的P1P2直線區(qū)間，下列說法正確的是（）

A. 打在P2點(diǎn)粒子一定是從O點(diǎn)垂直板射入的粒子

B. 打在P2點(diǎn)粒子一定是從O點(diǎn)右偏射入的粒子

C. 打在P1點(diǎn)粒子一定是從O點(diǎn)左偏射入的粒子

D. 打在P1點(diǎn)粒子一定是在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短的粒子

Answer 1

【答案】A

【解析】

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，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(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，由幾何關(guān)系可得粒子在乳膠底片落點(diǎn)與點(diǎn)的距離為，當(dāng)發(fā)散角時(shí)，粒子在乳膠底片落點(diǎn)與點(diǎn)的距離最大，即打在點(diǎn)粒子一定是從點(diǎn)垂直板射入的粒子，當(dāng)發(fā)散角最大時(shí)，粒子在乳膠底片落點(diǎn)與點(diǎn)的距離最小，即打在點(diǎn)粒子一定是從點(diǎn)左偏發(fā)散角最大或右偏發(fā)散角最大射入的粒子，從點(diǎn)右偏發(fā)散角最大射入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角最小，從點(diǎn)左偏發(fā)散角最大射入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角最大，根據(jù)可知從點(diǎn)右偏發(fā)散角最大射入的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，從點(diǎn)左偏發(fā)散角最大射入的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。