Question

8．如圖所示，一束粒子（不計(jì)重力，初速度可忽略）緩慢通過小孔O₁進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，再通過小孔O₂射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，其中磁場(chǎng)的方向如圖所示，收集室的小孔O₃與O₁、O₂在同一條水平線上．則（　�。�

• A． 該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子
• B． 該裝置可篩選出具有特定電量的粒子
• C． 該裝置可篩選出具有特定速度的粒子
• D． 該裝置可篩選出具有特定動(dòng)能的粒子

Answer 1

分析 粒子只有沿O₂、O₃方向做直線運(yùn)動(dòng)，粒子才能進(jìn)入收集室，電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，可得到速度表達(dá)式．根據(jù)動(dòng)能定理得到速度與電荷量、質(zhì)量的關(guān)系．

解答 解：粒子只有沿O₂、O₃方向做直線運(yùn)動(dòng)，粒子才能進(jìn)入收集室，由qvB=qE，得v=$\frac{E}{B}$，所以該裝置可篩選出具有特定速度的粒子．
在電場(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理得  qU=$\frac{1}{2}$mv²，
解得：v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$，
又v=$\frac{E}{B}$，
所以$\frac{q}{m}$=$\frac{{E}^{2}}{2U{B}^{2}}$，
所以可以篩選出具有特定比荷的粒子，但不能選出特定質(zhì)量或特定電荷量的粒子，也不能選出具有特定功能的粒子，故C正確，ABD錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)粒子速度選擇器原理的理解，根據(jù)平衡條件和動(dòng)能定理結(jié)合進(jìn)行分析．