Question

有兩束均由質(zhì)子和氘核混合組成的粒子流，第一束中的質(zhì)子和氘核具有相同的動(dòng)量，第二束中的質(zhì)子和氘核具有相同的動(dòng)能，現(xiàn)打算將質(zhì)子和氘核分開，以下方法中可行的是（　�。�

A．讓第一束粒子流垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后穿出

B．讓第一束粒子流垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后穿出

C．讓第二束粒子流垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后穿出

D．讓第二束粒子流垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后穿出

Answer 1

分析：粒子垂直向射入電場(chǎng)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，推導(dǎo)出偏轉(zhuǎn)角與動(dòng)能的關(guān)系式，分析偏轉(zhuǎn)角度的大�。畠闪Ｗ哟怪鄙淙雱驈�(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓定律推導(dǎo)出半徑與動(dòng)能的關(guān)系式，分析半徑的大�。�

解答：解：無論采用什么樣的措施，關(guān)鍵是看離子進(jìn)入場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，偏轉(zhuǎn)位移y=

qEL2

2 mv2

，垂直進(jìn)入磁場(chǎng)中，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
A、動(dòng)量相同的第一束粒子流質(zhì)子和氘核偏轉(zhuǎn)位移不同，故可以將其分開；A正確；
B、粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)過程中洛倫茲力充當(dāng)向心力，其圓周運(yùn)動(dòng)半徑R=

mv

qB

，動(dòng)量相同的第一束粒子流質(zhì)子和氘核圓周運(yùn)動(dòng)半徑相同，故不能將其分開，B錯(cuò)誤；
C、而動(dòng)能相同的第二束粒子中的質(zhì)子和氘核偏轉(zhuǎn)位移相同，故不能將其分開．C錯(cuò)誤；
D、而動(dòng)能相同的第二束粒子中的質(zhì)子和氘核在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)半徑不同，故能將它們分開，D項(xiàng)正確．
故選：AD．

點(diǎn)評(píng)：注意是如何區(qū)分的，只要兩者的軌跡不同，就可以分開．
垂直進(jìn)入電場(chǎng)中，做類平拋運(yùn)動(dòng)，只需比較偏轉(zhuǎn)位移（沿電場(chǎng)線方向）即可；
垂直進(jìn)入磁場(chǎng)中，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，只需比較半徑即可．