题目内容

【题目】如图所示,一束质量、速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和 匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,有些未发生任何偏转.如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,对这些进入另一磁场的离子,可得出结论

A. 它们的动能可能相同

B. 它们的比荷一定各不相同

C. 它们的电荷量一定各不相同

D. 它们的质量一定各不相同

【答案】AB

【解析】

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=E/B,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.

因为粒子进入电场和磁场正交区域时,不发生偏转,说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡,有qvB=qE,得出能不偏转的粒子速度应满足 v=E/B。粒子进入磁场后受洛伦兹力作用,粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即qvB=m,圆周运动的半径,由于粒子又分裂成几束,也就是粒子做匀速圆周运动的半径R不同,进入第二个匀强磁场时,粒子具有相同的速度,由得知,所以粒子能分裂成几束的粒子的比值不同,则电荷量与质量之比一定不相同。而质量m、电荷量可能相同,则动能也可能相同。故AB正确,CD错误。故选AB。

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