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】

微粒从M到N运动时间 ，对应N筒转过角度 ，即如果以v1射出时，转过角度： ，如果以v2射出时，转过角度： ，只要θ1、θ2不是相差2π的整数倍，即当 时（n为正整数），分子落在不同的两处与S平行的狭条上，故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．故B错误；若微粒运动时间为N筒转动周期的整数倍，微粒只能到达N筒上固定的位置，因此，故C错误．故选A