Question

如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图．M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计．筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动．M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v₁和v₂的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v₁、v₂保持不变，ω取某合适值，则以下结论中正确的是（    ）

A. 当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上

B. 当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上

C. 只要时间足够长，N筒上到处都落有分子

D. 分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上

Answer

A

【解析】由题意知，微粒从M到N运动的时间t=R∕v，在此时间内筒转过的角度，微粒以不同飞速度运动，两次运动时间内筒转过的角度不是相差2π的整数倍，即当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上，所以A正确；D错误；若相差2π的整数倍，则落在一处，即当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上，所以B错误；若微粒运动的时间为筒转动周期的整数倍，微粒只能到达筒上固定的位置，所以C错误。