Question

設法讓電子、一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子及三價鋁離子的混合物經(jīng)過加速電壓大小為U的加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉電場中偏轉，關于它們能否分成幾股的說法中正確的是（　　）

A．一股

B．二股

C．三股

D．四股

Answer 1

分析：一價氫離子、一價氦離子、二價氦離子、三價鋁離子經(jīng)過加速電壓大小為U的加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉電場中偏轉后偏轉距離和偏轉角度相同，軌跡重合．而電子帶負電，偏轉方向上述四個粒子不同．

解答：解：設正電荷的電量為q，加速電壓為U₁，偏轉電壓為U₂，偏轉電極板為L，板間距離為d．
根據(jù)動能定理得
加速電場中    qU₁=

1

2

m

v

2 0

偏轉電場中    運動時間t=

L

v0

 偏轉距離y=

1

2

at2=

1

2

qU2

md

(

L

v0

)2    
得到y(tǒng)=

U2L2

4dU1

設偏轉角度為θ，則tanθ=

vy

v0

=

U2L

2dU1

由上可知y、θ與帶電粒子的質量、電荷量無關，則一價氫離子、一價氦離子、二價氦離子、三價鋁離子在偏轉電場軌跡重合．而電子帶負電，四種正電荷的偏轉方向相反，所以混合物分成兩股．
故選B

點評：本題在熟記這個結論的基礎上，就能很快作答．即：同種帶電粒子經(jīng)同一加速電場加速，再經(jīng)同一偏轉電場偏轉時軌跡重合．