题目内容
对具有相同动能的Q粒子和质子组成的粒子束，有可能把这两种粒子分开的方法是（不计重力）（ ）A．使粒子束穿过一匀强电场区域
B．使粒子束穿过一匀强磁场区域
C．使粒子束先后穿过两个磁感应强度不同的匀强磁场区域
D．使粒子束穿过一相互正交的匀强电场与匀强磁场并存的区域
【答案】分析：粒子垂直向射入电场，做类平抛运动，推导出偏转角与动能的关系式，分析偏转角度的大小．两粒子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动，根据牛顿定律推导出半径与动能的关系式，分析半径的大小．
解答：解：A、设电场强度为E，电场的宽度为L，偏转角为θ，粒子的初速度为v．
则tanθ=
=
=
=
由题E、L、Ek相同，可见偏转角度大的是α粒子．则两个粒子可以分开．故A正确．
B，C设粒子的质量为m．电量为q，磁感应强度为B，速率为v，半径为R，动能为Ek．
则由牛顿第二定律得
qvB=m
得到R=
=
由题Ek、B相同，质子和α粒子
相同，则粒子在磁场中运动的轨迹半径R相同，不能分开．故BC错误．
D、使粒子束穿过一相互正交的匀强电场与匀强磁场并存的区域，由于两个粒子的速率不同．若洛伦兹力与电场力平衡，则有qvB=qE，即有Bv=E．
则两个粒子的受力不可能都平衡，能使它们分开．
故选AD．
点评：粒子在匀强磁场和匀强电场中运动研究方法不同：粒子在电场中做类平抛运动，运用运动的合成与分解的方法处理．粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力由牛顿第二定律研究．
解答：解：A、设电场强度为E，电场的宽度为L，偏转角为θ，粒子的初速度为v．
则tanθ=
===由题E、L、Ek相同，可见偏转角度大的是α粒子．则两个粒子可以分开．故A正确．
B，C设粒子的质量为m．电量为q，磁感应强度为B，速率为v，半径为R，动能为Ek．
则由牛顿第二定律得
qvB=m
得到R=
=由题Ek、B相同，质子和α粒子
相同，则粒子在磁场中运动的轨迹半径R相同，不能分开．故BC错误．D、使粒子束穿过一相互正交的匀强电场与匀强磁场并存的区域，由于两个粒子的速率不同．若洛伦兹力与电场力平衡，则有qvB=qE，即有Bv=E．
则两个粒子的受力不可能都平衡，能使它们分开．
故选AD．
点评：粒子在匀强磁场和匀强电场中运动研究方法不同：粒子在电场中做类平抛运动，运用运动的合成与分解的方法处理．粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力由牛顿第二定律研究．
练习册系列答案
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下列说法中不正确的是（ ）
| A、具有相同动能的一个电子和一个质子，电子的德布罗意波长比质子小 | B、铀核裂变过程中能够发生链式反应的条件之一是它的体积不能小于其临界体积 | C、核电站中的控制棒用的是镉棒，核电对环境的污染比火电要小 | D、核力是强相互作用的一种表现，是短程力，但核力在一定条件下可表现为斥力 |