Question

如圖所示，充電的兩平行金屬板間有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向與電場(chǎng)垂直（垂直紙面向里）的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，構(gòu)成了速度選擇器．氕核、氘核、氚核以相同的動(dòng)能（E_k）從兩極板中間垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)射入速度選擇器，且氘核沿直線射出．不計(jì)粒子的重力，則射出時(shí)（　　）

A．動(dòng)能增加的是氚核

B．動(dòng)能增加的是氕核

C．偏向正極板的是氚核

D．偏向正極板的是氕核

Answer 1

分析：氘核在復(fù)合場(chǎng)中沿水平方向直線通過故有qE=qvB，所以v=

E

B

，由于相同的電量與相同的動(dòng)能射入，根據(jù)質(zhì)量不同，所以入射速度不同，從而根據(jù)受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力的關(guān)系，來確定偏轉(zhuǎn)情況．由于洛倫茲力不做功，而電場(chǎng)力定做功，若做正功，則動(dòng)能增加．若做負(fù)功，則動(dòng)能減�。�

解答：解：根據(jù)題意，氘核沿直線運(yùn)動(dòng)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是因電場(chǎng)力等于洛倫茲力，由于相同的動(dòng)能，而不同的質(zhì)量，它們的電量相同且?guī)д�電，磁�?chǎng)相同，電場(chǎng)力相同，因而由速度決定洛倫茲力大小，所以氘核的速度處于中間，氚核的速度最小，氕核的速度最大．所以氕核受到的洛倫茲力大于電場(chǎng)力，而氚核受到的洛倫茲力小于電場(chǎng)力，電場(chǎng)力做功，導(dǎo)致氚核的動(dòng)能最大；由于電場(chǎng)力做負(fù)功，導(dǎo)致氕核的動(dòng)能減小，則偏向正極，故AD正確，BC錯(cuò)誤；
故選：AD．

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．同時(shí)注意電場(chǎng)力做功導(dǎo)致動(dòng)能變化，而洛倫茲力始終不做功．