问题 选择题

如图,装置为速度选择器,平行金属板间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上,磁场方向垂直纸面向外,带电粒子均以垂直电场和磁场的速度射入且都能从另一侧射出,不计粒子重力,以下说法正确的有(  )

A.若带正电粒子以速度v从O点射入能沿直线OO′射出,则带负电粒子以速度v从O′点射入能沿直线O′O射出

B.若带正电粒子以速度v从O点射入,离开时动能增加,则带负电粒子以速度v从O点射入,离开时动能减少

C.若氘核(

 21
H)和氦核(
 42
He)以相同速度从O点射入,则一定能以相同速度从同一位置射出

D.若氘核(

 21H)和氦核(
 42
He)以相同动能从O点射入,则一定能以相同动能从不同位置射出

答案

A、若带正电粒子以速度v从O点射入能沿直线OO′射出,说明电场力和洛伦兹力平衡,即Eq=Bqv,若带负电粒子以速度v从O′点射入,则洛伦兹力和电场力方向都向下,不能平衡,故A错误;

B、若带正电粒子以速度v从O点射入,离开时动能增加,电场力做正电荷做正功,若带负电粒子以速度v从O点射入,电场力对其也做正功,动能也增加,故B错误;

C、根据牛顿第二定律得:a=

Eq
m
,氘核(
 21
H)和氦核(
 42
He)的加速度相同,水平初速度也相同,竖直方向运动也相同,所以一定能以相同速度从同一位置射出,故C正确;

D、氘核和氦核动能相同时,速度不同,从O点射入加速度不同,即M大的V小,a大,在电场力方向上位移大,又因为M大的,Q大,电场力也大,所以电场力做功越多,粒子动能改变量越大,故不一定相同动能,故D错误.

故选C

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