Question

【題目】如圖所示，一束質(zhì)量、速度和電荷量不全相等的離子，經(jīng)過由正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的速度選擇器后，進(jìn)人另一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中并分裂為A、B兩束，下列說法中正確的是（　　）

A. 組成A束和B束的離子都帶負(fù)電

B. A束離子的比荷大于B束離子的比荷

C. 組成A束和B束的離子質(zhì)量一定不同

D. 速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外

Answer 1

【答案】B

【解析】

可以根據(jù)左手定則可以判斷AB束離子的電性，粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)正交區(qū)域里，同時(shí)受到洛倫茲力和電場(chǎng)力作用，粒子沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，滿足qvB=qE，即不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大小v=E/B，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，滿足qvB=m，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，由此進(jìn)行分析得出結(jié)論。

A離子進(jìn)入磁場(chǎng)后向左偏，根據(jù)左手定則可以判斷A束離子都帶正電，同理可知B離子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；經(jīng)過速度選擇器后的粒子速度相同，粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，滿足qvB=qE，即不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大小v=E/B；進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)分開，軌道半徑不等，根據(jù)公式可知，半徑大的比荷小，所以A束離子的比荷（q/m）大于B束離子的比荷，但不能說明質(zhì)量一定不同，故B正確，C錯(cuò)誤；在速度選擇器中，電場(chǎng)方向水平向右，A粒子所受電場(chǎng)力方向向右，B粒子所受電場(chǎng)力方向向左，所以A離子受的洛倫茲力方向向左，B離子受的洛倫茲力方向向右，根據(jù)左手定則可知，速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)，故D錯(cuò)誤。故選B。