问题 问答题

让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止经过同一加速电场加速,然后在同一偏转电场里偏转,它们是否会分成三股?请说明理由.

答案

设任一正电荷的电量为q,加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转电极的极板为L,板间距离为d.

在加速电场中,根据动能定理得:

qU1=

1
2
m
v20

在偏转电场中,离子做类平抛运动,运动时间 t=

L
v0

偏转距离 y=

1
2
at2=
1
2
qU2
md
t2

联立以上各式得:y=

U2L2
4dU1

设偏转角度为θ,则 tanθ=

vy
v0
=
at
v0
=
U2L
2dU1

由上可知y、θ与带电粒子的质量、电荷量无关,则一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子在偏转电场轨迹重合,所以它们不会分成三股,而是会聚为一束射出.

答:一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子不会分成三股,而是会聚为一束射出.

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