Question

帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí)粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱這種電場(chǎng)為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，這種磁場(chǎng)為偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（重力不計(jì)）（ ）
A．欲把速度不同的同種帶電粒子分開(kāi)，既可采用偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，也可采用偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)
B．欲把動(dòng)能相同的質(zhì)子和α粒子分開(kāi)，只能采用偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)
C．欲把由靜止經(jīng)同一電場(chǎng)加速的質(zhì)子和α粒子分開(kāi)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)均可采用
D．欲把初速度相同而比荷不同的帶電粒子分開(kāi)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)均可采用

Answer 1

【答案】分析：帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中將做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)打到下接板的位置區(qū)分帶電粒子，而偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑不同區(qū)分的，根據(jù)這個(gè)原理逐項(xiàng)分析即可．
解答：解：A、速度不同的同種帶電粒子，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)方向受力情況相同，運(yùn)動(dòng)情況也相同，垂直電場(chǎng)方向，由于初速度不同，所以打到下極板的位置也不同，可以通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)分；進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)，r=，速度不同，其他量相同，所以運(yùn)動(dòng)的半徑也不同，可以區(qū)分，所以A正確；
B、設(shè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的寬度為d，則在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)有：沿電場(chǎng)方向d==，質(zhì)子和α粒子動(dòng)能相同，打到下極板時(shí)d相同，所以EqL²相等，而質(zhì)子和α粒子的電量不等，所以L不同，即水平位移不等，所以可以區(qū)分；而在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，r=，質(zhì)子的質(zhì)量數(shù)是1，電荷數(shù)也是1，α粒子質(zhì)量數(shù)是4，電荷數(shù)是2，所以動(dòng)能相同的質(zhì)子和α粒子在相同的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑是相同的，故偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)不能區(qū)分，故B正確；
C、根據(jù)E_K=Uq可知：由靜止經(jīng)同一電場(chǎng)加速的質(zhì)子和α粒子的動(dòng)能是相等的，根據(jù)B的分析可知只能用偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)分，故C錯(cuò)誤；
D、在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，a=，比荷不同則加速度不同，根據(jù)d=可知，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，而初速度不同，則水平位移也不同，打在下極板的位置也不同，可以用偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)分；而在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，r=，速度相同，比荷不同，所以運(yùn)動(dòng)的半徑也不同，可以區(qū)分，所以D正確．
本題選不正確的
故選C
點(diǎn)評(píng)：解答本題的關(guān)鍵是知道偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)區(qū)分粒子的原理，帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中將做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)打到下接板的位置區(qū)分帶電粒子，而偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑不同區(qū)分的，難度適中．