Question

【題目】如圖所示，EF為豎直面內(nèi)某正方形區(qū)域ABCD的水平中線。一個(gè)氕核、一個(gè)氘核和一個(gè)氦核以相同的動(dòng)能從E點(diǎn)水平射入，已知在下列各情況下氕核恰好從C點(diǎn)射出，不計(jì)粒子重力、粒子間相互作用力及空氣阻力，則（ ）

A. 若該區(qū)域只存在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則氘核可能從FC中點(diǎn)射出

B. 若該區(qū)域只存在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則氕核和氘核在該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)當(dāng)重合

C. 若該區(qū)域只存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則氕核和氘核在該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡重合

D. 若該區(qū)城只存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則氕核和氦核在該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡重合

Answer 1

【答案】BD

【解析】

AB.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)正方形邊長(zhǎng)為L，水平方向

L=v0t

豎直方向

聯(lián)立解得

相同的動(dòng)能，氕核和氘核電荷量相同，由題知氕核恰好從C點(diǎn)射出，則氕核和氘核在該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)當(dāng)重合，都從C點(diǎn)射出，故B正確，A錯(cuò)誤。

CD.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由洛倫茨力提供向心力

在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑

另有m2v2=2mEk，則

氕核和氦核的比值都等于1，則氕核和氦核在該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡重合；而氕核和氘核的比值不同，則氕核和氘核在該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡不重合，故D正確，C錯(cuò)誤。