Question

如圖所示，一束質(zhì)量、速率、帶電量均未知的正離子射入如圖所示的電場(chǎng)與磁場(chǎng)正交的區(qū)域I，發(fā)現(xiàn)有些離子毫無偏移地通過這一區(qū)域，隨后立即又垂直進(jìn)入II的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，但卻分成了幾束，對(duì)這些離子來說，它們可能具有（ ）

A．相同的速率，不相同的質(zhì)量，相同的電量
B．相同的速率和質(zhì)量，不同的電量
C．速率、質(zhì)量和電量都相同
D．速率、質(zhì)量和電量都不相同

Answer 1

【答案】分析：離子在復(fù)合場(chǎng)中沿水平方向直線通過故有qE=qvB，所以v=，由此可判斷選項(xiàng)C、D的正誤；
三束正離子的在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不同，根據(jù)比荷一定不相同．從而可判斷選項(xiàng)A、B的正誤．
解答：解：
正離子在有正交的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的區(qū)域Ⅰ中做直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)其受力分析，受向下的電場(chǎng)力和向上的洛倫茲力作用，有：
qE=qvB，可得：

說明這些粒子具有相同的速率．可排除選項(xiàng)D．
在區(qū)域Ⅱ中這些正離子的半徑并不相同，由半徑公式，可知比荷一定不相同．從而可排除選項(xiàng)C．
因比荷一定不同，所以質(zhì)量和電量可以不同．選項(xiàng)AB正確．
故選AB．
點(diǎn)評(píng)：速度選擇器是利用電場(chǎng)力等于洛倫茲力的原理進(jìn)行工作的，故速度選擇器只能選擇速度而不能選擇電性．相同速度的正離子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，半徑不同，比荷就不同．