Question

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，右邊有一檔板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內存在著勻強磁場，磁感強度大小為B，方向垂直紙面向里，在a、b兩板間還存在著勻強電場E. 從兩板左側中點C處射入一束正離子(不計重力)，這些正離子都沿直線運動到右側，從d孔射出后分成3束.則下列判斷正確的是

1. A.
   這三束正離子的速度一定不相同
2. B.
   這三束正離子的比荷一定不相同
3. C.
   a、b兩板間的勻強電場方向一定由a指向b
4. D.
   若這三束粒子改為帶負電而其它條件不變則仍能從d孔射出

Answer 1

BCD
考點：質譜儀和回旋加速器的工作原理；帶電粒子在勻強磁場中的運動．
分析：離子在復合場中沿水平方向直線通過故有qE=qvB，所以v= E/B
，電性改變后合力仍為0，仍沿直線運動到右側；三束正離子的在磁場中圓周運動的軌道半徑不同，根據r=" mv/" qB=" (m/q)" ×E/ B²
可知比荷一定不相同．根據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束離子在復合場中運動情況相同，即沿水平方向直線通過故有qE=qvB，所以v= E/B
，故三束正離子的速度一定相同．故A錯誤．
B、3束離子在磁場中有qvb=m v²/r，故r=" mv/" qB=" (m/q)" ×E/ B²
，由于三束正離子的在磁場中圓周運動的軌道半徑不同，故比荷一定不相同，故B正確．
C、由于在復合場中洛倫茲力豎直向上，則電場力一定豎直向下，故勻強電場方向一定豎直向下，即由a指向b，故C正確．
D、若這三束粒子改為帶負電后電場力和洛倫茲力方向都發生改變，由于其它條件不變故合力仍為0，所以仍能從d孔射出，故D正確．
故選B、C、D．
點評：速度選擇器是利用電場力等于洛倫茲力的原理進行工作的，故速度選擇器只能選擇速度而不能選擇電性．