Question

设法让电子、一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子及三价铝离子的混合物经过加速电压大小为U的加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场中偏转，关于它们能否分成几股的说法中正确的是（　　）

A．一股

B．二股

C．三股

D．四股

Answer 1

分析：一价氢离子、一价氦离子、二价氦离子、三价铝离子经过加速电压大小为U的加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场中偏转后偏转距离和偏转角度相同，轨迹重合．而电子带负电，偏转方向上述四个粒子不同．

解答：解：设正电荷的电量为q，加速电压为U₁，偏转电压为U₂，偏转电极板为L，板间距离为d．
根据动能定理得
加速电场中    qU₁=

1

2

m

v

2 0

偏转电场中    运动时间t=

L

v0

 偏转距离y=

1

2

at2=

1

2

qU2

md

(

L

v0

)2    
得到y=

U2L2

4dU1

设偏转角度为θ，则tanθ=

vy

v0

=

U2L

2dU1

由上可知y、θ与带电粒子的质量、电荷量无关，则一价氢离子、一价氦离子、二价氦离子、三价铝离子在偏转电场轨迹重合．而电子带负电，四种正电荷的偏转方向相反，所以混合物分成两股．
故选B

点评：本题在熟记这个结论的基础上，就能很快作答．即：同种带电粒子经同一加速电场加速，再经同一偏转电场偏转时轨迹重合．