Question

17．如圖所示，一束正離子先后通過正交電場磁場區(qū)域Ⅰ和勻強磁場區(qū)域Ⅱ，如果這束正離子流在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，進入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑又相同，則說明這些正離子具有相同的（　�。�

• A． 電荷
• B． 質(zhì)量
• C． 速度
• D． 比荷

Answer 1

分析 由題意中的離子在區(qū)域Ⅰ中直線運動，可知離子受力平衡，由平衡條件可判斷出粒子具有相同的速度；進入?yún)^(qū)域Ⅱ后，各離子的運動半徑相同，由離子在勻強磁場中的運動半徑結(jié)合速度相等可推導(dǎo)出離子具有相同的比荷．

解答 解：在正交的電磁場區(qū)域中，正離子不偏轉(zhuǎn)，說明離子受力平衡，在此區(qū)域Ⅰ中，離子受電場力和洛倫茲力，由qvB=qE，得v=$\frac{E}{{B}_{1}}$，可知這些正離子具有相同的速度；
進入只有勻強磁場的區(qū)域Ⅱ時，偏轉(zhuǎn)半徑相同，由R=$\frac{mv}{q{B}_{2}}$和v=$\frac{E}{{B}_{1}}$，可知這些正離子具有相同的比荷；
故選：CD．

點評 帶電粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中運動，要注意對其進行運動狀態(tài)的分析和受力分析，此種情況往往會出現(xiàn)電場力和磁場力平衡，從而可得到帶電粒子能勻速直線通過正交的勻強電場和勻強磁場的條件，即為v=$\frac{E}{B}$；這種問題的本質(zhì)還是力學(xué)問題，往往要按力學(xué)的基本思路，運用力學(xué)的基本規(guī)律研究和解決此類問題．