Question

根据电、磁场对运动电荷的作用规律我们知道,电场可以使带电粒子加(或减)速,磁场可以控制带电粒子的运动方向.回旋加速器,图示的质谱仪都是利用以上原理制造出来的高科技设备,如图中的质谱仪是把从S₁出来的带电量相同的粒子先经过电压U使之加速,然后再让他们进入偏转磁场B,这样质量不同的粒子就会在磁场中分离.下述关于回旋加速器，质谱仪的说法中错误的是

A. 经过回旋加速器加速的同种带电粒子，其最终速度大小与高频交流电的电压无关

B. 经过回旋加速器加速的同种带电粒子，其最终速度大小与D型盒上所加磁场强弱有关

C. 图示质谱仪中，在磁场中运动半径大的粒子，其质量也大.

D. 图示质谱仪中，在磁场中运动半径大的粒子，其电荷量也大.

Answer

D

【解析】

根据洛伦兹力提供向心力，通过回旋加速器的最大半径，求出粒子的最大速度，从而判断出粒子的最终速度与什么因素有关．根据圆周运动的半径公式得出轨道半径与粒子质量和电量的关系，从而进行分析．

根据，解得，则粒子的最终速度与交流电压无关，与D形盒上所加的磁场强弱有关。故A B正确。根据得 ，根据qU＝mv2得，，则，则在磁场中运动半径大的粒子，其电荷量小，其质量大；故C正确，D错误。本题选错误的，故选D。