Question

让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转，它们是否会分成三股？请说明理由．

Answer 1

设任一正电荷的电量为q，加速电压为U₁，偏转电压为U₂，偏转电极的极板为L，板间距离为d．
在加速电场中，根据动能定理得：
qU₁=

1

2

m

v

20

在偏转电场中，离子做类平抛运动，运动时间 t=

L

v0

偏转距离 y=

1

2

at2=

1

2

?

qU2

md

t2
联立以上各式得：y=

U2L2

4dU1

设偏转角度为θ，则 tanθ=

vy

v0

=

at

v0

=

U2L

2dU1

由上可知y、θ与带电粒子的质量、电荷量无关，则一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子在偏转电场轨迹重合，所以它们不会分成三股，而是会聚为一束射出．
答：一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子不会分成三股，而是会聚为一束射出．