Question

如圖所示，一個(gè)靜止質(zhì)量為m，帶電量為+q的帶電粒子（不計(jì)重力），經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并打在P點(diǎn)．設(shè)OP=x，能正確反映x與U之間函數(shù)關(guān)系的x-U圖象如圖中的（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：根據(jù)動(dòng)能定理得到帶電粒子加速獲得的速度．帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得到半徑r，x=2r，根據(jù)x與U的表達(dá)式選擇圖象．

解答：解：在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得
    qU=

1

2

mv2，得v=

2qU m

在磁場(chǎng)中，由qvB=m

v2

r

得
   r=

mv

qB

=

1

B

2mU q

則得x=2r=

2

B

2mU q

，B、m、q都一定，則由數(shù)學(xué)知識(shí)得到，x-U圖象是拋物線，B正確．
故選B

點(diǎn)評(píng)：本題是質(zhì)譜儀的原理，根據(jù)物理規(guī)律得到解析式，再由數(shù)學(xué)知識(shí)選擇圖象是常用的方法和思路．