Question

17．如圖，有一束混合正離子先后通過正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E、勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ、勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，如果這些離子在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后運(yùn)動(dòng)的軌道半徑也相同，則這些離子一定具有相同的（　　）

• A． 速度
• B． 質(zhì)量
• C． 電荷量
• D． 比荷

Answer 1

分析 由題意中的離子在區(qū)域Ⅰ中直線運(yùn)動(dòng)，可知離子受力平衡，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可判斷出粒子具有相同的速度；進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后，各離子的運(yùn)動(dòng)半徑相同，由離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑結(jié)合速度相等可推導(dǎo)出離子具有相同的比荷．

解答 解：這些離子能夠沿直線穿過區(qū)域Ⅰ，則一定有qvB₁=qE，即$v=\frac{E}{B_1}$；
所以他們的速度大小一定相等，故A正確；以相同的速度進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑$r=\frac{mv}{{q{B_2}}}$，因?yàn)檐壍腊霃揭蚕嗟�，所以一定具有相等的比荷�?br />故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 帶電粒子在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，要注意對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析和受力分析，此種情況往往會(huì)出現(xiàn)電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力平衡，從而可得到帶電粒子能勻速直線通過正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的條件，即為v=$\frac{E}{B}$；這種問題的本質(zhì)還是力學(xué)問題，往往要按力學(xué)的基本思路，運(yùn)用力學(xué)的基本規(guī)律研究和解決此類問題．