Question

【題目】如圖所示，一束質量、速度和電荷量不全相等的離子，經過由正交的勻強電場和勻強磁場組成的速度選擇器后，進人另一個勻強磁場中并分裂為A、B兩束，下列說法中正確的是（　　）

A. 組成A束和B束的離子都帶負電

B. A束離子的比荷大于B束離子的比荷

C. 組成A束和B束的離子質量一定不同

D. 速度選擇器中的磁場方向垂直于紙面向外

Answer 1

【答案】B

【解析】

可以根據左手定則可以判斷AB束離子的電性，粒子在磁場和電場正交區域里，同時受到洛倫茲力和電場力作用，粒子沒有發生偏轉，說明粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，滿足qvB=qE，即不發生偏轉的粒子具有共同的速度大小v=E/B，粒子進入磁場后受洛倫茲力作用做勻速圓周運動，滿足qvB=m，圓周運動的半徑，由此進行分析得出結論。

A離子進入磁場后向左偏，根據左手定則可以判斷A束離子都帶正電，同理可知B離子帶負電，故A錯誤；經過速度選擇器后的粒子速度相同，粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，滿足qvB=qE，即不發生偏轉的粒子具有共同的速度大小v=E/B；進入磁場區分開，軌道半徑不等，根據公式可知，半徑大的比荷小，所以A束離子的比荷（q/m）大于B束離子的比荷，但不能說明質量一定不同，故B正確，C錯誤；在速度選擇器中，電場方向水平向右，A粒子所受電場力方向向右，B粒子所受電場力方向向左，所以A離子受的洛倫茲力方向向左，B離子受的洛倫茲力方向向右，根據左手定則可知，速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向內，故D錯誤。故選B。