Question

如圖所示，一束粒子從左到右射入勻強磁場B₁和勻強電場E共存的區(qū)域，發(fā)現(xiàn)有些粒子沒有偏轉(zhuǎn)，若將這些粒子引入另一勻強磁場B₂中發(fā)現(xiàn)它們又分成幾束，粒子束再次分開的原因一定是它們的（　　）

A．質(zhì)量不同

B．電量不同

C．速度不同

D．電量與質(zhì)量的比不同

Answer 1

分析：粒子在磁場和電場正交區(qū)域里，同時受到洛倫茲力和電場力作用，粒子沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，滿足qvB=qE，即不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大小v=

E

B

，粒子進(jìn)入磁場后受洛倫茲力作用做勻速圓周運動，滿足qvB=m

v2

R

，圓周運動的半徑R=

mv

qB

，由此進(jìn)行分析得出結(jié)論．

解答：解：經(jīng)過類似于速度選擇器后的粒子速度相同，粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，滿足qvB=qE，即不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大小v=

E

B

，
進(jìn)入磁場區(qū)分開，軌道半徑不等，根據(jù)公式R=

mv

qB

，只能說明比荷不同，故A錯誤，B錯誤，C錯誤，D正確；
故選D．

點評：能根據(jù)粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)得出粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在單獨的勻強磁場中粒子分裂成幾束說明粒子的荷質(zhì)比不同，并由此得出電量、質(zhì)量、以及速度所需要滿足的關(guān)系式，從而得出正確的結(jié)論．