Question

【題目】如圖所示，由兩種比荷不同的離子組成的離子束，經過由正交的勻強電場和勻強磁場組成的速度選擇器后，進入另一個勻強磁場中并分裂為A、B兩束，離子的重力不計，下列說法中正確的有

A. 組成A束和B束的離子都帶正電

B. 組成A束和B束的離子質量一定相同

C. A束離子的比荷大于B束離子的比荷

D. 速度選擇器中的磁場方向垂直于紙面向里

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

可以根據左手定則可以判斷AB束離子的電性，粒子在磁場和電場正交區域里，同時受到洛倫茲力和電場力作用，粒子沒有發生偏轉，說明粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，粒子進入磁場后受洛倫茲力作用做勻速圓周運動，利用圓周運動的相關知識進行求解即可；

A、AB粒子進入磁場后都向左偏，根據左手定則可以判斷AB束離子都帶正電，故A正確；
BC、經過速度選擇器后的粒子速度相同，粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，滿足，即不發生偏轉的粒子具有共同的速度大小；
進入磁場區分開，軌道半徑不等，根據公式可知，半徑大的比荷小，所以A束離子的比荷大于B束離子的比荷，但不能說明質量一定相同，故B錯誤，C正確；
D、在速度選擇器中，電場方向水平向右，AB粒子所受電場力方向向右，所以洛倫茲力方向向左，根據左手定則可知，速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向內，故D正確。