Question

【題目】在高能粒子研究中，往往要把一束含有大量質(zhì)子和粒子的混合粒子分離開，如圖初速度可忽略的質(zhì)子和粒子，經(jīng)電壓為U的電場加速后，進入分離區(qū)，如果在分離區(qū)使用勻強電場或勻強磁場把粒子進行分離，所加磁場方向垂直紙面向里，所加電場方向豎直向下，則下列可行的方法是（ ）

A. 電場和磁場都不可以

B. 電場和磁場都可以

C. 只能用電場

D. 只能用磁場

Answer 1

【答案】D

【解析】

帶電粒子加速后垂直進入勻強電場中將做類平拋運動，根據(jù)類平拋運動的規(guī)律分析帶電粒子偏轉距離，而偏轉磁場是根據(jù)粒子在磁場中運動半徑不同區(qū)分的，根據(jù)這個原理逐項分析即可．

在加速電場中，由動能定理得：，若分離區(qū)加豎直向下的電場：設偏轉電場的寬度為L，則在電場中偏轉時有：沿電場方向，聯(lián)立得粒子在分離區(qū)偏轉距離，可知：加速電壓U相同，偏轉電場的E和L相同，y相同，所以不能將質(zhì)子和α粒子進行分離；若分離區(qū)加垂直紙面向里的磁場：粒子進入偏轉磁場時，軌跡半徑，由于質(zhì)子和α粒子的比荷不同，運動的半徑r也不同，所以能將兩種粒子分離．故A、C、B錯誤，D正確.

故選D.