Question

3．如圖所示，有一混合正離子束先后通過正交的電場、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，進入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉半徑r相同，則它們一定具有相同的（　�。�

• A． 速度
• B． 質量
• C． 電荷量
• D． 電荷量與質量之比

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，由牛頓運動定律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合速度相等可推導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，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=$\frac{E}{B}$，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，偏轉半徑相同，由R=$\frac{mv}{qB}$和v=$\frac{E}{B}$，可知，R=$\frac{mE}{q{B}^{2}}$；故這些正離子具有相同的比荷與相同的速度；故AD正確，BC錯誤；
故選：AD．

點評 本題考查帶電粒子在磁場以及復合場中的運動；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=$\frac{E}{B}$；這種問題的本質還是力學問題，往往要按力學的基本思路，運用力學的基本規(guī)律研究和解決此類問題．