Question

如圖所示，一束正離子垂直地射入勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場正交的區(qū)域里，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運(yùn)動方向，未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn)，如果讓這些不偏轉(zhuǎn)離子進(jìn)入另一個勻強(qiáng)磁場中，發(fā)現(xiàn)這些離子又分裂成幾束，對這些進(jìn)入后一磁場的離子，可得出結(jié)論（　�。�

• A、它們的動能一定不相同
• B、它們的電量一定不相同
• C、它們的質(zhì)量一定不相同
• D、它們的電量與質(zhì)量之比一定不相同

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(yùn)動．

解答：解：因?yàn)榱Ｗ舆M(jìn)入電場和磁場正交區(qū)域時不發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，有qvB=qE，得出能不偏轉(zhuǎn)的粒子速度滿足速度相同；
粒子進(jìn)入磁場后受洛倫茲力作用，粒子做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，即qvB=m

v2

R

，圓周運(yùn)動的半徑R=

mv

Bq

，由于粒子又分裂成幾束，也就是粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑R不同，進(jìn)入第二個勻強(qiáng)磁場時，粒子具有相同的速度，粒子能分裂成幾束，所以粒子的

m

q

一定不同；但電量與質(zhì)量均可以相同；當(dāng)質(zhì)量相同、電量不同時，可知動能可以相同；故ABC錯誤；D正確；
故選：D．

點(diǎn)評：粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)則可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(dú)的勻強(qiáng)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．