Question

19．如圖所示，a、b是一對平行的金屬板，分別接到直流電源的兩極上，右邊有一檔板，正中間開有一小孔d．在較大的空間范圍內存在著勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，而在a、b兩板間還存在著勻強電場．從兩板左側正中的中點c處射入一束正離子，這些正離子都沿直線運動到右側，從d孔射出后分成3束．則這些正離子的 （重力忽略）（　　）

• A． 速度一定都相同
• B． 質量一定有3種不同的數值
• C． 電量一定有3種不同的數值
• D． 比荷（$\frac{q}{m}$）一定相同數值

Answer 1

分析 離子在復合場中沿水平方向直線通過，故有qE=qvB，所以$v=\frac{E}{B}$，三束正離子的在磁場中圓周運動的軌道半徑不同，根據$r=\frac{mv}{qB}$即可判斷．

解答 解：A、3束離子在復合場中運動情況相同，即沿水平方向直線通過，故有qE=qvB，所以$v=\frac{E}{B}$，故三束正離子的速度一定相同，故A正確；
B、C、D、3束離子在磁場中有Bqv=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得$r=\frac{mv}{qB}$，由于三束正離子的在磁場中圓周運動的軌道半徑不同，故比荷一定不相同，但不能說明質量一定有3種不同的數值，也不能說明電量一定有3種不同的數值，故B錯誤，C錯誤，D錯誤．
故選：A

點評 該題考查帶電粒子在磁場中的運動以及速度選擇器的工作原理，要明確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．