Question

20．如图锁死，沿直线通过速度速度选择器的甲、乙两个离子从狭缝S射入磁感应前度为B₂的均强磁场中，偏转后出现的轨迹半径之比为R₁：R₂=1：2（　　）

• A． 无法判断甲、乙两个离子的电性
• B． 甲、乙两个离子都带正电
• C． 甲、乙两个离子的速度之比为1：2
• D． 甲、乙两个离子的比荷之比为2：1

Answer 1

分析 粒子在B速度选择器中做直线运动，说明受到的电场力和洛伦兹力等大反向；根据左手定则可明确粒子的电性；根据洛伦兹力提供向心力表示半径的表达式，进而判断二者电比荷关系．

解答 解：A、两粒子进入磁场后均向下偏转，根据左手定则可知，两粒子均带正电，故A错误，B正确；
C、由于两粒子均匀速穿过速度选择器，则有：Eq=Bqv，故v=$\frac{E}{B}$，所以两粒子的速度相等，故C错误；
D、在磁场B₂中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则：qvB₂=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，得：R=$\frac{mv}{qB}$，由图可知，$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{1}{2}$，
则两离子的比荷之比为：$\frac{{q}_{1}}{{m}_{1}}$：$\frac{{q}_{2}}{{m}_{2}}$=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{2}{1}$，故D正确．
故选：BD．

点评 解决本题的关键掌握在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡．而在磁场中两粒子均做匀速圆周运动，要求能牢记洛伦兹力充当向心力的应用．