Question

如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一档板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E. 从两板左侧中点C处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束.则下列判断正确的是

1. A.
   这三束正离子的速度一定不相同
2. B.
   这三束正离子的比荷一定不相同
3. C.
   a、b两板间的匀强电场方向一定由a指向b
4. D.
   若这三束粒子改为带负电而其它条件不变则仍能从d孔射出

Answer 1

BCD
考点：质谱仪和回旋加速器的工作原理；带电粒子在匀强磁场中的运动．
分析：离子在复合场中沿水平方向直线通过故有qE=qvB，所以v= E/B
，电性改变后合力仍为0，仍沿直线运动到右侧；三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，根据r=" mv/" qB=" (m/q)" ×E/ B²
可知比荷一定不相同．根据洛伦兹力的方向可以判定电场力的方向从而判定电场的方向．
解答：解：A、3束离子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有qE=qvB，所以v= E/B
，故三束正离子的速度一定相同．故A错误．
B、3束离子在磁场中有qvb=m v²/r，故r=" mv/" qB=" (m/q)" ×E/ B²
，由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，故B正确．
C、由于在复合场中洛伦兹力竖直向上，则电场力一定竖直向下，故匀强电场方向一定竖直向下，即由a指向b，故C正确．
D、若这三束粒子改为带负电后电场力和洛伦兹力方向都发生改变，由于其它条件不变故合力仍为0，所以仍能从d孔射出，故D正确．
故选B、C、D．
点评：速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性．