Question

讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn)，（忽略離子重力影響）則它們會分離成幾股離子流（　　）

A．一股

B．二股

C．三股

D．無法確定

Answer 1

分析：一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子、二價(jià)氦離子經(jīng)過加速電壓大小為U的加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)后偏轉(zhuǎn)距離和偏轉(zhuǎn)角度相同，軌跡重合．

解答：解：設(shè)正電荷的電量為q，加速電壓為U₁，偏轉(zhuǎn)電壓為U₂，偏轉(zhuǎn)電極板為L，板間距離為d．
根據(jù)動能定理得
加速電場中    qU₁=

1

2

m

v

2 0

偏轉(zhuǎn)電場中    運(yùn)動時(shí)間t=

L

v0

偏轉(zhuǎn)距離y=

1

2

at²=

1

2

qU2

md

（

L

v0

）²    
得到y(tǒng)=

U2L2

4dU1

設(shè)偏轉(zhuǎn)角度為θ，則tanθ=

vy

v0

=

U2L

2dU1

由上可知y、θ與帶電粒子的質(zhì)量、電荷量無關(guān)，則一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子、二價(jià)氦離子在偏轉(zhuǎn)電場軌跡重合，所以混合物分成一股．
故選A

點(diǎn)評：本題在熟記這個(gè)結(jié)論的基礎(chǔ)上，就能很快作答．即：同種帶電粒子經(jīng)同一加速電場加速，再經(jīng)同一偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)時(shí)軌跡重合．