Question

17．如圖所示，一束帶電粒子（不計重力，初速度可忽略）緩慢通過小孔O₁進入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域Ⅰ，再通過小孔O₂射入相互正交的恒定勻強電場、磁場區(qū)域Ⅱ，其中磁場的方向如圖，磁感應(yīng)強度大小可根據(jù)實際要求調(diào)節(jié)，收集室的小孔O₃與O₁、O₂在同一條水平線上（　　）

• A． 區(qū)域Ⅱ的電場方向豎直向下
• B． 該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子
• C． 該裝置可篩選出具有特定速度的粒子
• D． 若射入的粒子電荷量相同，則該裝置篩選出的粒子一定具有相同的質(zhì)量

Answer 1

分析 粒子只有沿O₂、O₃方向做直線運動，粒子才能進入收集室，電場力與洛倫茲力平衡，可得到速度表達式．根據(jù)動能定理得到速度與電荷量、質(zhì)量的關(guān)系．

解答 解：A、根據(jù)粒子做直線運動，不論是正電，還是負電，則電場方向豎直向上，故A錯誤；
BD、在電場中，根據(jù)動能定理得  qU=$\frac{1}{2}$mv²，得 v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$，又v=$\frac{E}{B}$，得到$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$=$\frac{E}{B}$，若射入的粒子電荷量相同，則質(zhì)量m一定，所以該裝置篩選出的粒子一定具有相同的質(zhì)量．若射入的粒子質(zhì)量相同，該裝置篩選出的粒子一定具有相同的電荷量．故B錯誤，D正確．
C、粒子只有沿O₂、O₃方向做直線運動，粒子才能進入收集室，由qvB=qE，得v=$\frac{E}{B}$，所以該裝置可篩選出具有特定速度的粒子．故C正確．
故選：CD．

點評 本題考查對粒子速度選擇器原理的理解，根據(jù)平衡條件和動能定理結(jié)合進行分析，注意控制變量法的應(yīng)用．