Question

如图是质仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内有正交的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度和电场强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片，平板S下方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B₀。则下列判断正确的是

A.该带电粒子带负电

B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

C.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大

D.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于

Answer

C

【解析】

A. 粒子进入磁场后向左偏，根据左手定则可以判断，粒子带正电，故A错误；

B.粒子在速度选择器中受到水平向右的电场力，则洛仑兹力向左，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B错误；

C. 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：

，

解得：

，

粒子的速度相同，轨道半径r越小，即粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大，故C正确；

D.粒子在速度选择器中做匀速直线运动，由平衡条件得：

qE=qvB，

解得：

，

故D错误；

故选：C