Question

6．如圖所示，讓大量的一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子從同一位置經(jīng)過同一加速電場A由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場B里偏轉(zhuǎn)．忽略離子的重力及離子間的相互作用力．下列說法正確的是（　�。�

• A． 它們始終為一股離子束
• B． 它們會分離為二股離子束
• C． 它們會分離為三股離子束
• D． 它們會分離為無數(shù)股離子束

Answer 1

分析 一價氫離子、一價氦離子、二價氦離子經(jīng)過加速電壓大小為U的加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)后偏轉(zhuǎn)距離和偏轉(zhuǎn)角度相同，從而證軌跡重合．

解答 解：設正電荷的電量為q，加速電壓為U₁，偏轉(zhuǎn)電壓為U₂，偏轉(zhuǎn)電極板為L，板間距離為d．
根據(jù)動能定理得
加速電場中    qU₁=$\frac{1}{2}$mv₀²
偏轉(zhuǎn)電場中    運動時間t=$\frac{L}{v_{0}}$
偏轉(zhuǎn)距離y=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$$\frac{qU_{2}}{md}$（$\frac{L}{v_{0}}$）²    
得到y(tǒng)=$\frac{{U}_{2}{L}^{2}}{4d{U}_{1}}$
設偏轉(zhuǎn)角度為θ，則tanθ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$=$\frac{{U}_{2}L}{2d{U}_{1}}$
由上可知y、θ與帶電粒子的質(zhì)量、電荷量無關，則一價氫離子、一價氦離子、二價氦離子在偏轉(zhuǎn)電場軌跡重合，所以混合物始終為一股．故A正確，BCD錯誤．
故選：A

點評 本題考查帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律，要注意熟記結(jié)論：同種帶電粒子經(jīng)同一加速電場加速，再經(jīng)同一偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)時軌跡重合．