Question

如圖所示，充電的兩平行金屬板間有場強為E的勻強電場和方向與電場垂直（垂直紙面向里）的勻強磁場，磁感應強度為B，構成了速度選擇器．氕核、氘核、氚核以相同的動能（E_k）從兩極板中間垂直于電場和磁場射入速度選擇器，且氘核沿直線射出．不計粒子的重力，則射出時（　　）

A．動能增加的是氚核

B．動能增加的是氕核

C．偏向正極板的是氚核

D．偏向正極板的是氕核

Answer 1

分析：氘核在復合場中沿水平方向直線通過故有qE=qvB，所以v=

E

B

，由于相同的電量與相同的動能射入，根據質量不同，所以入射速度不同，從而根據受到的電場力與洛倫茲力的關系，來確定偏轉情況．由于洛倫茲力不做功，而電場力定做功，若做正功，則動能增加．若做負功，則動能減小．

解答：解：根據題意，氘核沿直線運動未發生偏轉，是因電場力等于洛倫茲力，由于相同的動能，而不同的質量，它們的電量相同且帶正電，磁場相同，電場力相同，因而由速度決定洛倫茲力大小，所以氘核的速度處于中間，氚核的速度最小，氕核的速度最大．所以氕核受到的洛倫茲力大于電場力，而氚核受到的洛倫茲力小于電場力，電場力做功，導致氚核的動能最大；由于電場力做負功，導致氕核的動能減小，則偏向正極，故AD正確，BC錯誤；
故選：AD．

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．同時注意電場力做功導致動能變化，而洛倫茲力始終不做功．