题目内容
(2011?宿迁三模)如图,一束质量、速度和电荷量不全相等的离子,沿同一直线经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后,进入另一个匀强磁场中分成A、B两束,下列说法正确的是( )
分析:可以根据左手定则可以判断AB束离子的电性,粒子在磁场和电场正交区域里,同时受到洛伦兹力和电场力作用,粒子没有发生偏转,说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡,满足qvB=qE,即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=
,粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,满足qvB=m
,圆周运动的半径R=
,由此进行分析得出结论.
E |
B |
v2 |
R |
mv |
Bq |
解答:解:A、AB粒子进入磁场后都向左偏,根据左手定则可以判断AB束离子都带正电,故A正确;
B、经过速度选择器后的粒子速度相同,粒子所受电场力和洛伦兹力平衡,满足qvB=qE,即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=
;
进入磁场区分开,轨道半径不等,根据公式R=
可知,半径大的比荷小,所以A束离子的比荷(
)大于B束离子的比荷,但不能说明质量一定不同,故B错误,D正确;
C、在速度选择器中,电场方向水平向右,AB粒子所受电场力方向向右,所以洛伦兹力方向向左,根据左手定则可知,速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内,故C错误.
故选AD.
B、经过速度选择器后的粒子速度相同,粒子所受电场力和洛伦兹力平衡,满足qvB=qE,即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=
E |
B |
进入磁场区分开,轨道半径不等,根据公式R=
mv |
Bq |
q |
m |
C、在速度选择器中,电场方向水平向右,AB粒子所受电场力方向向右,所以洛伦兹力方向向左,根据左手定则可知,速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内,故C错误.
故选AD.
点评:能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡,并由此推算出粒子具有相同的速度v,在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同,并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式,从而得出正确的结论.
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