Question

20．如圖所示，沿直線通過(guò)速度選擇器的正離子從狹縫S射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₂的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后出現(xiàn)的軌跡半徑之比為R₁：R₂=1：2，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 離子的速度之比為1：2
• B． 離子的電荷量之比為1：2
• C． 離子的質(zhì)量之比為1：2
• D． 離子比荷之比為2：1

Answer 1

分析 粒子在B速度選擇器中做直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力等大反向；根據(jù)洛倫茲力提供向心力表示半徑的表達(dá)式，進(jìn)而判斷二者電量關(guān)系和質(zhì)量關(guān)系．

解答 解：A、粒子在速度選擇器中做直線運(yùn)動(dòng)，則：qE=qvB₁，
得：v=$\frac{E}{{B}_{1}}$，即能從速度選擇器中直線經(jīng)過(guò)的粒子的速度時(shí)相同的，故A錯(cuò)誤；
B、在磁場(chǎng)B₂中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，則：qvB₂=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
得：R=$\frac{mv}{qB}$；
由題可知：$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{1}{2}$，
則兩離子$\frac{{m}_{1}}{{q}_{1}}$：$\frac{{m}_{2}}{{q}_{2}}$=1：2，故比荷為2：1；但 電荷量之比和質(zhì)量之比不能確定，故BC錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析，解決本題的關(guān)鍵掌握在速度選擇器中作勻速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡，而在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力．