Question

如圖，裝置為速度選擇器，平行金屬板間有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向外，帶電粒子均以垂直電場和磁場的速度射入且都能從另一側(cè)射出，不計粒子重力，以下說法正確的有（ ）
A．若帶正電粒子以速度v從O點射入能沿直線OO′射出，則帶負電粒子以速度v從O′點射入能沿直線O′O射出
B．若帶正電粒子以速度v從O點射入，離開時動能增加，則帶負電粒子以速度v從O點射入，離開時動能減少
C．若氘核（H）和氦核（H_e）以相同速度從O點射入，則一定能以相同速度從同一位置射出
D．若氘核（H）和氦核（H_e）以相同動能從O點射入，則一定能以相同動能從不同位置射出

Answer 1

【答案】分析：帶電粒子在混合場中受力電場力和洛倫茲力作用，根據(jù)對粒子受力分析，結(jié)合電場力做功逐項分析即可求解．
解答：解：A、若帶正電粒子以速度v從O點射入能沿直線OO′射出，說明電場力和洛倫茲力平衡，即Eq=Bqv，若帶負電粒子以速度v從O′點射入，則洛倫茲力和電場力方向都向下，不能平衡，故A錯誤；
B、若帶正電粒子以速度v從O點射入，離開時動能增加，電場力做正電荷做正功，若帶負電粒子以速度v從O點射入，電場力對其也做正功，動能也增加，故B錯誤；
C、根據(jù)牛頓第二定律得：a=，氘核（H）和氦核（H_e）的加速度相同，水平初速度也相同，豎直方向運動也相同，所以一定能以相同速度從同一位置射出，故C正確；
D、氘核和氦核動能相同時，速度不同，從O點射入加速度不同，即M大的V小，a大，在電場力方向上位移大，又因為M大的，Q大，電場力也大，所以電場力做功越多，粒子動能改變量越大，故不一定相同動能，故D錯誤．
故選C
點評：本題主要考查了帶電粒子在混合場中的運動情況，知道電場力對粒子做的功等于粒子動能的變化量，難度適中．