Question

有兩束均由質(zhì)子和氘核混合組成的粒子流，第一束中的質(zhì)子和氘核具有相同的動量，第二束中的質(zhì)子和氘核具有相同的動能，現(xiàn)打算將質(zhì)子和氘核分開，以下方法中可行的是（　�。�

A．讓第一束粒子流垂直電場方向進入勻強電場后穿出

B．讓第一束粒子流垂直磁場方向進入勻強磁場后穿出

C．讓第二束粒子流垂直電場方向進入勻強電場后穿出

D．讓第二束粒子流垂直磁場方向進入勻強磁場后穿出

Answer 1

分析：粒子垂直向射入電場，做類平拋運動，推導(dǎo)出偏轉(zhuǎn)角與動能的關(guān)系式，分析偏轉(zhuǎn)角度的大�。畠闪Ｗ哟怪鄙淙雱驈姶艌鲎鰟蛩賵A周運動，根據(jù)牛頓定律推導(dǎo)出半徑與動能的關(guān)系式，分析半徑的大�。�

解答：解：無論采用什么樣的措施，關(guān)鍵是看離子進入場中的運動：粒子垂直進入勻強電場后做類平拋運動，偏轉(zhuǎn)位移y=

qEL2

2 mv2

，垂直進入磁場中，做勻速圓周運動
A、動量相同的第一束粒子流質(zhì)子和氘核偏轉(zhuǎn)位移不同，故可以將其分開；A正確；
B、粒子垂直進入勻強磁場后做圓周運動，圓周運動過程中洛倫茲力充當(dāng)向心力，其圓周運動半徑R=

mv

qB

，動量相同的第一束粒子流質(zhì)子和氘核圓周運動半徑相同，故不能將其分開，B錯誤；
C、而動能相同的第二束粒子中的質(zhì)子和氘核偏轉(zhuǎn)位移相同，故不能將其分開．C錯誤；
D、而動能相同的第二束粒子中的質(zhì)子和氘核在同一勻強磁場中圓周運動半徑不同，故能將它們分開，D項正確．
故選：AD．

點評：注意是如何區(qū)分的，只要兩者的軌跡不同，就可以分開．
垂直進入電場中，做類平拋運動，只需比較偏轉(zhuǎn)位移（沿電場線方向）即可；
垂直進入磁場中，做勻速圓周運動，只需比較半徑即可．