Question

如圖所示，a、b是一對(duì)平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，右邊有一檔板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，在a、b兩板間還存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)E．從兩板左側(cè)中點(diǎn)C處射入一束正離子（不計(jì)重力），這些正離子都沿直線運(yùn)動(dòng)到右側(cè)，從d孔射出后分成3束．則下列判斷正確的是（ ）

A．這三束正離子的速度一定不相同
B．這三束正離子的比荷一定不相同
C．a(chǎn)、b兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向一定由a指向b
D．若這三束粒子改為帶負(fù)電而其它條件不變則仍能從d孔射出

Answer 1

【答案】分析：離子在復(fù)合場(chǎng)中沿水平方向直線通過故有qE=qvB，所以v=，電性改變后合力仍為0，仍沿直線運(yùn)動(dòng)到右側(cè)；三束正離子的在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不同，根據(jù)r==×可知比荷一定不相同．根據(jù)洛倫茲力的方向可以判定電場(chǎng)力的方向從而判定電場(chǎng)的方向．
解答：解：A、3束離子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況相同，即沿水平方向直線通過故有qE=qvB，所以v=，故三束正離子的速度一定相同．故A錯(cuò)誤．
B、3束離子在磁場(chǎng)中有qvb=m，故r==×，由于三束正離子的在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不同，故比荷一定不相同，故B正確．
C、由于在復(fù)合場(chǎng)中洛倫茲力豎直向上，則電場(chǎng)力一定豎直向下，故勻強(qiáng)電場(chǎng)方向一定豎直向下，即由a指向b，故C正確．
D、若這三束粒子改為帶負(fù)電后電場(chǎng)力和洛倫茲力方向都發(fā)生改變，由于其它條件不變故合力仍為0，所以仍能從d孔射出，故D正確．
故選B、C、D．
點(diǎn)評(píng)：速度選擇器是利用電場(chǎng)力等于洛倫茲力的原理進(jìn)行工作的，故速度選擇器只能選擇速度而不能選擇電性．