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根据电、磁场对运动电荷的作用规律我们知道,电场可以使带电粒子加(或减)速,磁场可以控制带电粒子的运动方向.回旋加速器,图示的质谱仪都是利用以上原理制造出来的高科技设备,如图中的质谱仪是把从S1出来的带电量相同的粒子先经过电压U使之加速,然后再让他们进入偏转磁场B,这样质量不同的粒子就会在磁场中分离.下述关于回旋加速器,质谱仪的说法中错误的是
A.经过回旋加速器加速的同种带电粒子,其最终速度大小与高频交流电的电压无关
B.经过回旋加速器加速的同种带电粒子,其最终速度大小与D型盒上所加磁场强弱有关
C.图示质谱仪中,在磁场中运动半径大的粒子,其质量也大.
D.图示质谱仪中,在磁场中运动半径大的粒子,其电荷量也大.
【回答】
D
【解析】
根据洛伦兹力提供向心力,通过回旋加速器的最大半径,求出粒子的最大速度,从而判断出粒子的最终速度与什么因素有关.根据圆周运动的半径公式得出轨道半径与粒子质量和电量的关系,从而进行分析.
【详解】
根据,解得,则粒子的最终速度与交流电压无关,与D形盒上所加的磁场强弱有关。故A B正确。根据得 ,根据qU=mv2得,,则,则在磁场中运动半径大的粒子,其电荷量小,其质量大;故C正确,D错误。本题选错误的,故选D。
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:选择题
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