问题
选择题
下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（qa/ma）大于b的比荷（qb/mb）
答案
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=1 2 2qU m
由qvB=m
，r=v2 r
=mv qB 1 B 2mU q
则S=2r=2 B 2mU q
得到
=q m 8U BS2
由图，Sa＜Sb，U、B相同，则
＞qa ma qb mb
故选D