Question

如圖，裝置為速度選擇器，平行金屬板間有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，帶電粒子均以垂直電場(chǎng)和磁場(chǎng)的速度射入且都能從另一側(cè)射出，不計(jì)粒子重力，以下說法正確的有（　�。�

• A．若帶正電粒子以速度v從O點(diǎn)射入能沿直線OO′射出，則帶負(fù)電粒子以速度v從O′點(diǎn)射入能沿直線O′O射出
• B．若帶正電粒子以速度v從O點(diǎn)射入，離開時(shí)動(dòng)能增加，則帶負(fù)電粒子以速度v從O點(diǎn)射入，離開時(shí)動(dòng)能減少
• C．若氘核（

  2 1

  H）和氦核（

  4 2

  H_e）以相同速度從O點(diǎn)射入，則一定能以相同速度從同一位置射出
• D．若氘核（

  2 1

  H）和氦核（

  4 2

  H_e）以相同動(dòng)能從O點(diǎn)射入，則一定能以相同動(dòng)能從不同位置射出

Answer 1

分析：帶電粒子在混合場(chǎng)中受力電場(chǎng)力和洛倫茲力作用，根據(jù)對(duì)粒子受力分析，結(jié)合電場(chǎng)力做功逐項(xiàng)分析即可求解．

解答：解：A、若帶正電粒子以速度v從O點(diǎn)射入能沿直線OO′射出，說明電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，即Eq=Bqv，若帶負(fù)電粒子以速度v從O′點(diǎn)射入，則洛倫茲力和電場(chǎng)力方向都向下，不能平衡，故A錯(cuò)誤；
B、若帶正電粒子以速度v從O點(diǎn)射入，離開時(shí)動(dòng)能增加，電場(chǎng)力做正電荷做正功，若帶負(fù)電粒子以速度v從O點(diǎn)射入，電場(chǎng)力對(duì)其也做正功，動(dòng)能也增加，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)牛頓第二定律得：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，豎直方向運(yùn)動(dòng)也相同，所以一定能以相同速度從同一位置射出，故C正確；
D、氘核和氦核動(dòng)能相同時(shí)，速度不同，從O點(diǎn)射入加速度不同，即M大的V小，a大，在電場(chǎng)力方向上位移大，又因?yàn)镸大的，Q大，電場(chǎng)力也大，所以電場(chǎng)力做功越多，粒子動(dòng)能改變量越大，故不一定相同動(dòng)能，故D錯(cuò)誤．
故選C

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，知道電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功等于粒子動(dòng)能的變化量，難度適中．