Question

14．如圖所示，速度為v₀、電荷量為q的正離子恰能沿直線飛出離子速度選擇器，選擇器中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則（　�。�

• A． 若改為電荷量-q的離子，將往上偏（其它條件不變）
• B． 若速度變?yōu)?v₀將往下偏（其它條件不變）
• C． 若改為電荷量+2q的離子，將往下偏（其它條件不變）
• D． 若速度變?yōu)?\frac{1}{2}$v₀將往下偏（其它條件不變）

Answer 1

分析 粒子受到向上的洛倫茲力和向下的電場(chǎng)力，二力平衡時(shí)粒子沿直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)二力不平衡時(shí)，粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，從而即可求解．

解答 解：正離子恰能沿直線飛出離子速度選擇器，根據(jù)左手定則判斷可知，離子受的洛倫茲力方向向上，電場(chǎng)力方向向下，此時(shí)洛倫茲力與電場(chǎng)力二力平衡，應(yīng)該有：qv₀B=qE，即v₀B=E．
A、若改為電荷量-q的離子，根據(jù)左手定則判斷可知，離子受的洛倫茲力方向向下，電場(chǎng)力方向向上，由于qv₀B=qE，此時(shí)洛倫茲力與電場(chǎng)力仍然平衡，所以負(fù)離子不偏轉(zhuǎn)，仍沿直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤．
B、若速度變?yōu)?v₀，洛倫茲力增大為原來(lái)的2倍，而離子受的洛倫茲力方向向上，電場(chǎng)力不變，所以離子將向上偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤．
C、若改為電荷量+2q的離子，根據(jù)平衡條件得：qv₀B=qE，即v₀B=E，該等式與離子的電荷量無(wú)關(guān)，所以離子仍沿直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤．
D、若速度變?yōu)?\frac{1}{2}$v₀，若離子帶正電，洛倫茲力為原來(lái)的$\frac{1}{2}$倍，而離子受的洛倫茲力方向向上，電場(chǎng)力不變，所以離子將向下偏轉(zhuǎn)，同理，若離子帶負(fù)電，離子也向下偏轉(zhuǎn)，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了利用質(zhì)譜儀進(jìn)行粒子選擇原理，只要對(duì)粒子進(jìn)行正確的受力分析即可解決此類問(wèn)題．