Question

让质子（

1 1

H）、氘核（

2 1

H）和氦核（

4 2

He）的混合物以相同的速度垂直电场方向进入同一偏转电场，则它们离开电场时（　　）

A．仍是一股离子束

B．会分离为两股离子束

C．会分离为三股粒子束

D．无法确定

Answer 1

分析：带电粒子垂直电场方向进入同一偏转电场后，在电场中做类平抛运动，垂直电场方向做匀速直线运动，L=vt，沿电场方向做匀加速直线运动，加速度a=

Eq

m

，偏转位移y=

1

2

at2，代入化简，发现偏转位移与粒子的比荷有关，比较三个粒子的比荷，可以判断运动轨迹．

解答：解：带电粒子以速度v进入场强为E，宽度为L的电场，垂直电场方向做匀速直线运动，L=vt，所以t=

L

v

沿电场方向做匀加速直线运动，加速度a=

Eq

m

偏转位移y=

1

2

at2=

1

2

×

Eq

m

×(

L

v

)2=

EqL2

2mv2

=

q

m

?

EL2

2v2

所以偏转位移由粒子的比荷

q

m

决定．
质子的比荷为

1

1

=1
氘核的比荷为

1

2

氦核的比荷为

2

4

=

1

2

所以氘核和氦核在电场中的偏转位移一样，故离开电场时，氘核和氦核没有分开，但和质子分开了．即三者离开电场时，会分离为两股离子束．故B正确、ACD错误．
故选：B．

点评：本题主要考查带电粒子在电场中的偏转问题，要知道垂直电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做匀加速直线运动，在这两个方向上去研究运动情况．