Question

如圖2-4所示，讓一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子的混合物由靜止經過同一加速電場加速，然后在同一偏轉電場里偏轉，它們是否會分成三股？請說明理由。

Answer 1

設帶電粒子質量為、電量為q，經過加速電場加速后，再進入偏轉電場中發生偏轉，最后射出。設加速電壓為    U₁，偏轉電壓為U₂，偏轉電極長為L，兩極間距離為d，帶電粒子由靜止經加速電壓加速，則U₁q=，。

帶電粒子進入偏轉電場中發生偏轉，則水平方向上：，

豎直方向上：。

可見帶電粒子射出時，沿豎直方向的偏移量與帶電粒子的質量和電量q無關。而一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子，它們僅質量或電量不相同，都經過相同的加速和偏轉電場，故它們射出偏轉電場時偏移量相同，因而不會分成三股，而是會聚為一束粒子射出。

解析:

帶電粒子在電場中具有加速作用和偏轉作用。分析問題時，注意運動學、動力學、功和能等有關規律的綜合運用。