Question

【題目】如圖所示，在平行豎直虛線a與b、b與c，c與d之間分別存在著垂直于虛線的勻強(qiáng)電場(chǎng)、平行于虛線的勻強(qiáng)電場(chǎng)、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線d處有一熒光屏大量正離子（初速度和重力均忽略不計(jì)）從虛線a上的P孔處進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)過三個(gè)場(chǎng)區(qū)后有一部分打在熒光屏上。則關(guān)于這部分離子（　�。�

A.若比荷越大，經(jīng)過虛線c的位置越低

B.若電荷量q越大，離子經(jīng)過虛線c的速度越大

C.若電荷量q越大，離子經(jīng)過虛線c的動(dòng)能越大

D.若比荷越大，離子打在熒光屏上的位置越高

Answer 1

【答案】CD

【解析】

帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖

A．粒子在ab區(qū)間的加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理可知

粒子在bc區(qū)間內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)

在bc區(qū)間內(nèi)經(jīng)過的時(shí)間

在bc區(qū)間內(nèi)的偏轉(zhuǎn)量整理得

所以，粒子經(jīng)過虛線c的位置都相同，故A錯(cuò)誤；

BC．粒子在bc區(qū)間內(nèi)電場(chǎng)力做功

則有

動(dòng)能為

離子經(jīng)過虛線c的速度，還與離子質(zhì)量有關(guān)，若電荷量q越大，離子經(jīng)過虛線c的動(dòng)能越大，故B錯(cuò)誤，C正確；

D．設(shè)偏轉(zhuǎn)角為θ，有

所以粒子進(jìn)入?yún)^(qū)間cd時(shí)的角度都是相同的。粒子在cd的區(qū)間內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，得

得

若比荷越大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑越小，由圖可知，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑越小打在熒光屏上的位置越高，故D正確。

故選CD。