Question

利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子．圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L(zhǎng)，一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場(chǎng)，對(duì)于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說法正確的是（　�。�

• A、粒子帶正電
• B、射出粒子的最大速度為

  qB(3d+L)

  2m

• C、保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大
• D、保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差不變

Answer 1

分析：根據(jù)左手定則，結(jié)合粒子的偏轉(zhuǎn)方向確定電荷的電性．根據(jù)粒子的偏轉(zhuǎn)的最大半徑，結(jié)合半徑公式求出粒子的最大速度．根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中的半徑公式求出粒子的最大速度和最小速度之差，從而進(jìn)行分析．

解答：解：A、粒子向右偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則知，粒子帶負(fù)電．故A錯(cuò)誤．
B、粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大半徑為rmax=

3d+L

2

，根據(jù)半徑公式r=

mv

qB

得，粒子的最大速度vmax=

qBrmax

m

=

qB(3d+L)

2m

．故B正確．
C、粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的最小半徑為rmin=

L

2

，根據(jù)半徑公式r=

mv

qB

得，粒子的最小速度vmin=

qBL

2m

，則最大速度和最小速度之差△v=

qB3d

2m

，保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大．保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度和最小速度之差不變．故C、D正確．
故選：BCD．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵確定粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的臨界半徑，結(jié)合粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式進(jìn)行求解．