Question

【题目】在高能粒子研究中，往往要把一束含有大量质子和粒子的混合粒子分离开，如图初速度可忽略的质子和粒子，经电压为U的电场加速后，进入分离区，如果在分离区使用匀强电场或匀强磁场把粒子进行分离，所加磁场方向垂直纸面向里，所加电场方向竖直向下，则下列可行的方法是（ ）

A. 电场和磁场都不可以

B. 电场和磁场都可以

C. 只能用电场

D. 只能用磁场

Answer 1

【答案】D

【解析】

带电粒子加速后垂直进入匀强电场中将做类平抛运动，根据类平抛运动的规律分析带电粒子偏转距离，而偏转磁场是根据粒子在磁场中运动半径不同区分的，根据这个原理逐项分析即可．

在加速电场中，由动能定理得：，若分离区加竖直向下的电场：设偏转电场的宽度为L，则在电场中偏转时有：沿电场方向，联立得粒子在分离区偏转距离，可知：加速电压U相同，偏转电场的E和L相同，y相同，所以不能将质子和α粒子进行分离；若分离区加垂直纸面向里的磁场：粒子进入偏转磁场时，轨迹半径，由于质子和α粒子的比荷不同，运动的半径r也不同，所以能将两种粒子分离．故A、C、B错误，D正确.

故选D.