Question

如圖所示，在兩平行帶電金屬板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)子、氘核、氚核沿平行于金屬板方向，從兩極板正中間以相同動(dòng)能射入兩極板間，最后都能從極板間射出，其中氘核沿直線運(yùn)動(dòng)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（ ）（不計(jì)三種粒子的重力）
A．質(zhì)子和氚核也不會(huì)偏轉(zhuǎn)
B．質(zhì)子偏向上極板
C．氚核偏向上極板
D．射出時(shí)動(dòng)能最大的是氚核

Answer 1

【答案】分析：氘核在復(fù)合場(chǎng)中沿水平方向直線通過(guò)故有qE=qvB，所以v=，由于相同的電量與相同的動(dòng)能射入，根據(jù)質(zhì)量不同，所以入射速度不同，從而根據(jù)受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力的關(guān)系，來(lái)確定偏轉(zhuǎn)情況．由于洛倫茲力不做功，而電場(chǎng)力定做功，若做正功，則動(dòng)能增加．若做負(fù)功，則動(dòng)能減�。�
解答：解：根據(jù)題意，氘核沿直線運(yùn)動(dòng)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是因電場(chǎng)力等于洛倫茲力，由于相同的動(dòng)能，而不同的質(zhì)量，它們的電量相同且?guī)д�電，磁�?chǎng)相同，電場(chǎng)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，質(zhì)子的速度最大．所以質(zhì)子受到的洛倫茲力大于電場(chǎng)力，而氚核受到的洛倫茲力小于電場(chǎng)力，電場(chǎng)力做功，導(dǎo)致氚核的動(dòng)能最大；由于電場(chǎng)力做功，導(dǎo)致質(zhì)子的動(dòng)能減小，故BD正確，AC錯(cuò)誤；
故選B、D．
點(diǎn)評(píng)：速度選擇器是利用電場(chǎng)力等于洛倫茲力的原理進(jìn)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(shí)注意電場(chǎng)力做功導(dǎo)致動(dòng)能變化，而洛倫茲力始終不做功．