Question

如图，装置为速度选择器，平行金属板间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向外，带电粒子均以垂直电场和磁场的速度射入且都能从另一侧射出，不计粒子重力，以下说法正确的有（　　）

• A．若带正电粒子以速度v从O点射入能沿直线OO′射出，则带负电粒子以速度v从O′点射入能沿直线O′O射出
• B．若带正电粒子以速度v从O点射入，离开时动能增加，则带负电粒子以速度v从O点射入，离开时动能减少
• C．若氘核（

  2 1

  H）和氦核（

  4 2

  H_e）以相同速度从O点射入，则一定能以相同速度从同一位置射出
• D．若氘核（

  2 1

  H）和氦核（

  4 2

  H_e）以相同动能从O点射入，则一定能以相同动能从不同位置射出

Answer 1

分析：带电粒子在混合场中受力电场力和洛伦兹力作用，根据对粒子受力分析，结合电场力做功逐项分析即可求解．

解答：解：A、若带正电粒子以速度v从O点射入能沿直线OO′射出，说明电场力和洛伦兹力平衡，即Eq=Bqv，若带负电粒子以速度v从O′点射入，则洛伦兹力和电场力方向都向下，不能平衡，故A错误；
B、若带正电粒子以速度v从O点射入，离开时动能增加，电场力做正电荷做正功，若带负电粒子以速度v从O点射入，电场力对其也做正功，动能也增加，故B错误；
C、根据牛顿第二定律得：a=

Eq

m

，氘核（

2 1

H）和氦核（

4 2

H_e）的加速度相同，水平初速度也相同，竖直方向运动也相同，所以一定能以相同速度从同一位置射出，故C正确；
D、氘核和氦核动能相同时，速度不同，从O点射入加速度不同，即M大的V小，a大，在电场力方向上位移大，又因为M大的，Q大，电场力也大，所以电场力做功越多，粒子动能改变量越大，故不一定相同动能，故D错误．
故选C

点评：本题主要考查了带电粒子在混合场中的运动情况，知道电场力对粒子做的功等于粒子动能的变化量，难度适中．