問題詳情:
英國物理學家阿斯頓因首次製成質譜儀,並用此對同位素進行了研究,而榮獲了1922年的諾貝爾化學獎.如圖所示,P1P2兩極板間同時存在相互垂直的電場和磁場,氚核和α粒子都沿直線運動,然後*入同一勻強磁場,最終打在照相底片上的C、D兩點.已知氚核的質量約為質子的3倍,帶正電荷,電荷量為一個元電荷;α粒子即氦原子核,質量約為質子的4倍,帶正電荷,電荷量為元電荷的2倍.氚核、α粒子*出電場時的速度分別為、,在磁場中的軌道半徑分別為、,不計粒子的重力.則下列説法正確的是
A.:=:
B.:=3:2
C.B2磁場的磁感應強度越大,CD間的距離越小
D.B2磁場的磁感應強度越大,CD間的距離越大
【回答】
BC
【解析】
A、B、直線通過速度選擇器的粒子滿足,故選擇速度,與電荷和質量均無關,故,A錯誤;B、速度相同的兩粒子進入磁場洛倫茲力提供向心力,,可得,氚核和氦核的半徑比為,則B*正確.C、D、,則磁感應強度越大,CD間的距離越小,則C正確,D錯誤.故選BC.
【點睛】帶電粒子在速度選擇器中電場力和洛倫茲力平衡,在磁場中,洛倫茲力提供向心力,求出粒子的軌道半徑,即可知道軌跡半徑與什麼因素有關.
知識點:質譜儀與迴旋加速器
題型:選擇題