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精英家教网如图所示,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(  )
A、若改为电荷量-q的离子,将往上偏(其它条件不变)B、若速度变为2v0将往上偏(其它条件不变)C、若改为电荷量+2q的离子,将往下偏(其它条件不变)D、若速度方向变为图示的反方向,将往下偏(其它条件不变)
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B正确.
C、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C错误.
D、若速度方向变为图示的反方向,离子带正电,洛伦兹力与电场力同向,所以离子将向下偏转,故D正确.
故选:BD
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.
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