Question

12．如圖所示，a、b是一對平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，右邊有一擋板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，在a、b兩板間還存在著勻強(qiáng)電場E，從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束正離子（不計重力），這些正離子都沿直線運(yùn)動到右側(cè)，從d孔射出后分成3束，則下列判斷正確的是（　�。�

• A． 這三束正離子的速度一定不相同
• B． 這三束正離子的質(zhì)量一定不相同
• C． 這三束正離子的電荷量一定不相同
• D． 這三束正離子的比荷一定不相同

Answer 1

分析 離子在復(fù)合場中沿水平方向直線通過故有qE=qvB，所以v=$\frac{E}{B}$；三束正離子的在磁場中圓周運(yùn)動的軌道半徑不同，根據(jù)r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{m}{q}$×$\frac{E}{{B}^{2}}$可知比荷一定不相同．根據(jù)洛倫茲力的方向可以判定電場力的方向從而判定電場的方向．

解答 解：A、3束離子在復(fù)合場中運(yùn)動情況相同，即沿水平方向直線通過故有qE=qvB，所以v=$\frac{E}{B}$，故三束正離子的速度一定相同．故A錯誤．
BCD、3束離子在磁場中有qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，故r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{m}{q}$×$\frac{E}{{B}^{2}}$，由于三束正離子的在磁場中圓周運(yùn)動的軌道半徑不同，故比荷一定不相同，然而正離子質(zhì)量可能相同，電量也有可能相同，故BC錯誤，D正確．
故選：D．

點(diǎn)評 速度選擇器是利用電場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．