问题
选择题
有两束均由质子和氘核混合组成的粒子流,第一束中的质子和氘核具有相同的动量,第二束中的质子和氘核具有相同的动能.现打算将质子和氘核分开,以下方法可行的是( )
A.让第一束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出
B.让第一束粒子流垂直磁场方向进入匀强磁场后穿出
C.让第二束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出
D.让第二束粒子流垂直磁场方向进入匀强磁场后穿出
答案
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本题考查电场和磁场对运动电荷的作用力,中等难度。第一束粒子的动量相同,带电量相同,而质量不同,所以受到的电场力大小不同,沿电场方向的偏移量:y=at2=,其运动轨迹不同,可以分开;而它们在磁场中的运动半径R==,其运动轨迹的半径相同,所以不能分开;让第二束粒子穿过同一磁场,则其运动轨迹的半径为:R==,质子和氘核的电荷量相等,动能相等,而质量不同,所以其轨道半径不同,所以能把它们分开。第二束粒子垂直进入同一匀强电场后,其电场方向的偏移量:y=at2=()2=,所以两束粒子的偏移量相等,不能分开。