Question

如圖所示，一束質量、速率、帶電量均未知的正離子射入如圖所示的電場與磁場正交的區域I，發現有些離子毫無偏移地通過這一區域，隨后立即又垂直進入II的勻強磁場區域，但卻分成了幾束，對這些離子來說，它們可能具有（　　）

A．相同的速率，不相同的質量，相同的電量

B．相同的速率和質量，不同的電量

C．速率、質量和電量都相同

D．速率、質量和電量都不相同

Answer 1

分析：離子在復合場中沿水平方向直線通過故有qE=qvB，所以v=

E

B

，由此可判斷選項C、D的正誤；
三束正離子的在磁場中圓周運動的軌道半徑不同，根據r=

mv

qB

=

m

q

×

E

B2

比荷一定不相同．從而可判斷選項A、B的正誤．

解答：解：
正離子在有正交的電場和磁場的區域Ⅰ中做直線運動，對其受力分析，受向下的電場力和向上的洛倫茲力作用，有：
qE=qvB，可得：
v=

E

B

說明這些粒子具有相同的速率．可排除選項D．
在區域Ⅱ中這些正離子的半徑并不相同，由半徑公式r=

mv

qB

=

m

q

×

E

B2

，可知比荷一定不相同．從而可排除選項C．
因比荷一定不同，所以質量和電量可以不同．選項AB正確．
故選AB．

點評：速度選擇器是利用電場力等于洛倫茲力的原理進行工作的，故速度選擇器只能選擇速度而不能選擇電性．相同速度的正離子垂直進入勻強電場，半徑不同，比荷就不同．