Question

如图所示，一束质量、速率、带电量均未知的正离子射入如图所示的电场与磁场正交的区域I，发现有些离子毫无偏移地通过这一区域，随后立即又垂直进入II的匀强磁场区域，但却分成了几束，对这些离子来说，它们可能具有（　　）

A．相同的速率，不相同的质量，相同的电量

B．相同的速率和质量，不同的电量

C．速率、质量和电量都相同

D．速率、质量和电量都不相同

Answer 1

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

，由此可判断选项C、D的正误；
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

比荷一定不相同．从而可判断选项A、B的正误．

解答：解：
正离子在有正交的电场和磁场的区域Ⅰ中做直线运动，对其受力分析，受向下的电场力和向上的洛伦兹力作用，有：
qE=qvB，可得：
v=

E

B

说明这些粒子具有相同的速率．可排除选项D．
在区域Ⅱ中这些正离子的半径并不相同，由半径公式r=

mv

qB

=

m

q

×

E

B2

，可知比荷一定不相同．从而可排除选项C．
因比荷一定不同，所以质量和电量可以不同．选项AB正确．
故选AB．

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．相同速度的正离子垂直进入匀强电场，半径不同，比荷就不同．