Question

【題目】某速度選擇器結構如圖所示，三塊平行金屬板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水平放置，它們之間距離均為d，三金屬板上小孔O1、O2、O3在同一豎直線上，Ⅰ、Ⅱ間有豎直方向勻強電場E1，Ⅱ、Ⅲ間有水平向左電場強度為E2的勻強電場及垂直于紙面向里磁感應強度為B2的勻強磁場。一質子由金屬板I上端O1點靜止釋放，經(jīng)電場E1加速，經(jīng)過O2進入E2、B2的復合場中，最終從Ⅲ的下端O3射出，已知質子帶電量為e，質量為m。則

A. O3處出射時粒子速度為

B. Ⅰ、Ⅱ兩板間電壓

C. 粒子通過Ⅰ、Ⅱ金屬板和Ⅱ、Ⅲ金屬板的時間之比為1︰1

D. 把質子換成α粒子，則α粒子也能從O3射出

Answer 1

【答案】AB

【解析】

經(jīng)過O2點進入E2、B2的復合場中，最終沿直線從Ⅲ的下端O3點射出，因質子受到電場力與洛倫茲力，只要當兩者大小相等時，才能做直線運動，且速度不變的，依據(jù)qE2=B2qv，解得：v=，故A正確；質子在Ⅰ、Ⅱ兩板間，在電場力作用下，做勻加速直線運動，根據(jù)動能定理，即為qU1=mv2，而質子以相同的速度進入Ⅱ、Ⅲ金屬板做勻速直線運動，則有v=，那么Ⅰ、Ⅱ兩板間電壓U1=，故B正確；粒子通過Ⅰ、Ⅱ金屬板做勻加速直線運動，而在Ⅱ、Ⅲ金屬板做勻速直線運動，依據(jù)運動學公式，即有，d=，而d=vt2，那么它們的時間之比為2：1，故C錯誤；若將質子換成α粒子，根據(jù)qU1=mv2，導致粒子的比荷發(fā)生變化，從而影響α粒子在Ⅱ、Ⅲ金屬板做勻速直線運動，因此α粒子不能從O3射出，故D錯誤；故選AB。