英国物理学家阿斯顿因首次制成质谱仪,并用此对同位素进行了研究,而荣获了1922年的诺贝尔化学奖.如图所示,P1...
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英国物理学家阿斯顿因首次制成质谱仪,并用此对同位素进行了研究,而荣获了1922年的诺贝尔化学奖.如图所示,P1P2两极板间同时存在相互垂直的电场和磁场,氚核和α粒子都沿直线运动,然后*入同一匀强磁场,最终打在照相底片上的C、D两点.已知氚核的质量约为质子的3倍,带正电荷,电荷量为一个元电荷;α粒子即氦原子核,质量约为质子的4倍,带正电荷,电荷量为元电荷的2倍.氚核、α粒子*出电场时的速度分别为、,在磁场中的轨道半径分别为、,不计粒子的重力.则下列说法正确的是
A.:=:
B.:=3:2
C.B2磁场的磁感应强度越大,CD间的距离越小
D.B2磁场的磁感应强度越大,CD间的距离越大
【回答】
BC
【解析】
A、B、直线通过速度选择器的粒子满足,故选择速度,与电荷和质量均无关,故,A错误;B、速度相同的两粒子进入磁场洛伦兹力提供向心力,,可得,氚核和氦核的半径比为,则B*正确.C、D、,则磁感应强度越大,CD间的距离越小,则C正确,D错误.故选BC.
【点睛】带电粒子在速度选择器中电场力和洛伦兹力平衡,在磁场中,洛伦兹力提供向心力,求出粒子的轨道半径,即可知道轨迹半径与什么因素有关.
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:选择题
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