题目

图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则（　　） 　 A． a的质量一定大于b的质量 　 B． a的电荷量一定大于b的电荷量 　 C． a运动的时间大于b运动的时间 　 D． a的比荷（）大于b的比荷（） 答案：考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动． 专题： 压轴题；带电粒子在磁场中的运动专题． 分析： 带电粒子先在匀强电场中做匀加速直线运动，再进入磁场做匀速圆周运动，轨迹为半圆，本题动能定理和牛顿第二定律求解． 解答： 解：设粒子经电场加速后的速度大小为v，磁场中圆周运动的半径为r，电荷量和质量分别为q、m，打在感光板上的距离为S．     根据动能定理，得       qU=mv2，v=     由qvB=m，r==    则S=2r=     得到= 由图，Sa＜Sb，U、B相同，则 故选D 点评： 本题属于带电粒子在组合场中运动问题，电场中往往用动能求速度，磁场中圆周运动处理的基本方法是画轨迹． 　

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