Question

如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器.静电分析器通道中心线半径为，通道内有均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为；磁分析器中分布着方向垂直于纸面，磁感应强度为的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行，由离子源发出一个质量为、电荷量为的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线做匀速圆周运动，而后由点进入磁分析器中，最终经过点进入收集器，下列说法中正确的是（    ）

A.磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向外

B.加速电场中的加速电压

C.磁分析器中圆心到点的距离

D.任何离子若能到达点，则一定能进入收集器

Answer

AB

【解析】

A． 离子在磁分析器中沿顺时针转动，所受洛伦磁力指向圆心，根据左手定则，磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向外，故A正确；

B． 离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：

设离子进入静电分析器时的速度为v，离子在加速电场中加速的过程中，由动能定理有：

解得：

故B正确；

C． 离子在磁分析器中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：

解得：

则：

故C错误；

D． 由B可知：，R与离子质量、电量无关；离子在磁场中的轨道半径：

离子在磁场中做圆周运动的轨道半径与电荷的质量和电量有关，能够到达P点的不同离子，半径不一定都等于d，不一定能进入收集器，故D错误。

故选：AB。