如圖所示,一束質(zhì)量、速度和電荷量不同的正離子垂直地射入勻強(qiáng)磁場和 勻強(qiáng)電場正交的區(qū)域里,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運(yùn)動(dòng)方向,有些未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn).如果讓這些不偏轉(zhuǎn)的離子進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場中,發(fā)現(xiàn)這些離子又分裂成幾束,對這些進(jìn)入另一磁場的離子,可得出結(jié)論( ?。?br/>
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A. 它們的動(dòng)能一定各不相同
B. 它們的電荷量一定各不相同
C. 它們的質(zhì)量一定各不相同
D. 它們的電荷量與質(zhì)量之比一定各不相同
因?yàn)榱W舆M(jìn)入電場和磁場正交區(qū)域時(shí),不發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明粒子所受電場力和洛倫茲力平衡,有qvB=qE,得出能不偏轉(zhuǎn)的粒子速度應(yīng)滿足v=
.
粒子進(jìn)入磁場后受洛倫茲力作用,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,即qvB=m
,
圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=
,
由于粒子又分裂成幾束,也就是粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R不同,進(jìn)入第二個(gè)勻強(qiáng)磁場時(shí),粒子具有相同的速度,由R=
得知,所以粒子能分裂成幾束的粒子的
比值不同,則電荷量與質(zhì)量之比
一定不相同.而質(zhì)量m、電荷量可能相同,則動(dòng)能也可能相同.故D正確,ABC錯(cuò)誤.
故選D