Question

如图所示，充电的两平行金属板间有场强为E的匀强电场和方向与电场垂直（垂直纸面向里）的匀强磁场，磁感应强度为B，构成了速度选择器．氕核、氘核、氚核以相同的动能（E_k）从两极板中间垂直于电场和磁场射入速度选择器，且氘核沿直线射出．不计粒子的重力，则射出时（　　）

A．动能增加的是氚核

B．动能增加的是氕核

C．偏向正极板的是氚核

D．偏向正极板的是氕核

Answer 1

分析：氘核在复合场中沿水平方向直线通过故有qE=qvB，所以v=

E

B

，由于相同的电量与相同的动能射入，根据质量不同，所以入射速度不同，从而根据受到的电场力与洛伦兹力的关系，来确定偏转情况．由于洛伦兹力不做功，而电场力定做功，若做正功，则动能增加．若做负功，则动能减小．

解答：解：根据题意，氘核沿直线运动未发生偏转，是因电场力等于洛伦兹力，由于相同的动能，而不同的质量，它们的电量相同且带正电，磁场相同，电场力相同，因而由速度决定洛伦兹力大小，所以氘核的速度处于中间，氚核的速度最小，氕核的速度最大．所以氕核受到的洛伦兹力大于电场力，而氚核受到的洛伦兹力小于电场力，电场力做功，导致氚核的动能最大；由于电场力做负功，导致氕核的动能减小，则偏向正极，故AD正确，BC错误；
故选：AD．

点评：速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性．同时注意电场力做功导致动能变化，而洛伦兹力始终不做功．