Question

如圖所示是質(zhì)譜儀的示意圖，它可以測定單個離子的質(zhì)量，圖中離子源S產(chǎn)生帶電荷量為q的離子，經(jīng)電壓為U的電場加速后從A點垂直射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，沿半圓軌道運動到P點離開磁場打到記錄它的照像底片上，測得P與A相距為d，則該離子的質(zhì)量為（　　）

• A、

  B2qd2

  32U

• B、

  B2qd2

  16U

• C、

  B2qd2

  8U

• D、

  B2qd2

  4U

Answer 1

分析：根據(jù)動能定理可求出帶電粒子在電場中被加速的速度，再由洛倫茲力提供向心力，并由幾何關(guān)系可求出離子的質(zhì)量．

解答：解：粒子在電場中加速出射速度為”，由動能定理得：qU=

1

2

mv²…①
離子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力：qvB=m

v2

R

…②
由幾何關(guān)系有：2R=d…③
由以上各式解得：m=

B2qd2

8U

故選：C．

點評：考查動能定理、牛頓第二定律、向心力表達式，結(jié)合已知長度與半徑的關(guān)系，從而確定離子的質(zhì)量．