题目内容
11.如图所示,速度为v0、电荷量为q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器,选择器中磁感应强度为B,电场强度为E,则在其他条件不变的情况下( )A. | 若改为电荷量-q的离子,将往上偏 | |
B. | 若改为电荷量+2q的离子,将往上偏 | |
C. | 若变为速度2v0的离子,将往上偏 | |
D. | 若改为速度$\frac{{v}_{0}}{2}$的离子,仍能沿直线飞出 |
分析 粒子受到向上的洛伦兹力和向下的电场力,二力平衡时粒子沿直线运动,当二力不平衡时,粒子做曲线运动.
解答 解:正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器,根据左手定则判断可知,离子受的洛伦兹力方向向上,电场力方向向下,此时洛伦兹力与电场力二力平衡,应该有:qv0B=qE,即v0B=E.
A、若改为电荷量-q的离子,根据左手定则判断可知,离子受的洛伦兹力方向向下,电场力方向向上,由于qv0B=qE,此时洛伦兹力与电场力仍然平衡,所以负离子不偏转,仍沿直线运动,故A错误.
B、若改为电荷量+2q的离子,根据平衡条件得:qv0B=qE,即v0B=E,该等式与离子的电荷量无关,所以离子仍沿直线运动,故B错误.
C、若速度变为2v0,洛伦兹力增大为原来的2倍,而离子受的洛伦兹力方向向上,电场力不变,所以离子将向上偏转,故C正确.
D、若速度变为$\frac{1}{2}$v0,若离子带正电,洛伦兹力为原来的$\frac{1}{2}$倍,而离子受的洛伦兹力方向向上,电场力不变,所以离子将向下偏转,同理,若离子带负电,离子也向下偏转,故D错误
故选:C
点评 本题考查了利用质谱仪进行粒子选择原理,只要对粒子进行正确的受力分析即可解决此类问题.
练习册系列答案
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