Question

【題目】如圖所示，平行金屬板M、N之間有豎直向下的勻強電場，虛線下方有垂直紙面的勻強磁場，質子和粒子分別從上板中心S點由靜止開始運動，經電場加速后從O點垂直磁場邊界進入勻強磁場，最后從a、b兩點射出磁場（不計重力），下列說法正確的是(　　)

A. 磁場方向垂直紙面向外

B. 從a點離開的是粒子

C. 從b點離開的粒子在磁場中運動的速率較大

D. 粒子從S出發到離開磁場，由b點離開的粒子所用時間較長

Answer 1

【答案】AD

【解析】

由左手定則，可以判定磁場方向是垂直于紙面向外，所以選項A正確。設加速電壓為U，在加速電場中：Uq=mv2，在偏轉磁場中：qvB＝m，聯立可得：，由于α粒子是質子的4倍，而電量是質子的2倍，所以α粒子做勻速圓周運動的半徑大，從b點離開，則選項B錯誤。由上述結論可得經過加速電場后速度為v＝，由于α粒子的比荷小于質子的比荷，所以從b點離開的α粒子速度小，選項C錯誤。從S出發到離開磁場的時間t=t電+t磁= ，顯然比荷q/m越小，時間越大，即從b點離開的α粒子所用時間較長，所以選項D正確。故選AD。