带电粒子在复合场中的运动
1.(2016·全国卷Ⅰ) 现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为( D )
A.11 B.12
C.121 D.144
[解析] 设加速电压为Umv,质子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,ev;一价正离子在入口处从静止开始加速,由动能定理得,eUMv,该正离子在磁感应强度为12B的匀强磁场中做匀速圆周运动,轨迹半径仍为r,洛伦兹力提供向心力,ev2·12B=M;联立解得M∶m=144∶1,选项D正确。=1B=m,质子做匀速圆周运动的半径为r,原来磁场的磁感应强度为B,质子质量为m,一价正离子质量为M。质子在入口处从静止开始加速,由动能定理得,eU=
2.(2017·浙江宁波期末考试)如图所示的平行板之间,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,具有不同水平速度的带电粒子(不计重力)射入后发生偏转的情况不同。这种器件能把具有特定速度的粒子选择出来,所以叫速度选择器。下列关于速度选择器的说法正确的是( D )