Question

【題目】某速度選擇器結(jié)構(gòu)如圖所示，三塊平行金屬板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水平放置，它們之間距離均為d，三金屬板上小孔O1、O2、O3在同一豎直線上，Ⅰ、Ⅱ間有豎直方向勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，Ⅱ、Ⅲ間有水平向左電場(chǎng)強(qiáng)度為E2的勻強(qiáng)電場(chǎng)及垂直于紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)子由金屬板I上端O1點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)E1加速，經(jīng)過(guò)O2進(jìn)入E2、B2的復(fù)合場(chǎng)中，最終從Ⅲ的下端O3射出，已知質(zhì)子帶電量為e，質(zhì)量為m。則

A. O3處出射時(shí)粒子速度為

B. Ⅰ、Ⅱ兩板間電壓

C. 粒子通過(guò)Ⅰ、Ⅱ金屬板和Ⅱ、Ⅲ金屬板的時(shí)間之比為1︰1

D. 把質(zhì)子換成α粒子，則α粒子也能從O3射出

Answer 1

【答案】AB

【解析】

經(jīng)過(guò)O2點(diǎn)進(jìn)入E2、B2的復(fù)合場(chǎng)中，最終沿直線從Ⅲ的下端O3點(diǎn)射出，因質(zhì)子受到電場(chǎng)力與洛倫茲力，只要當(dāng)兩者大小相等時(shí)，才能做直線運(yùn)動(dòng)，且速度不變的，依據(jù)qE2=B2qv，解得：v=，故A正確；質(zhì)子在Ⅰ、Ⅱ兩板間，在電場(chǎng)力作用下，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理，即為qU1=mv2，而質(zhì)子以相同的速度進(jìn)入Ⅱ、Ⅲ金屬板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有v=，那么Ⅰ、Ⅱ兩板間電壓U1=，故B正確；粒子通過(guò)Ⅰ、Ⅱ金屬板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，而在Ⅱ、Ⅲ金屬板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，即有，d=，而d=vt2，那么它們的時(shí)間之比為2：1，故C錯(cuò)誤；若將質(zhì)子換成α粒子，根據(jù)qU1=mv2，導(dǎo)致粒子的比荷發(fā)生變化，從而影響α粒子在Ⅱ、Ⅲ金屬板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此α粒子不能從O3射出，故D錯(cuò)誤；故選AB。