Question

有一道与高中电磁场有关的物理选择题，求解答

网上没解析

Answer 1

粒子经过同一加速电场加速，qU=mv²/2，mv²/q=2U；粒子在电场中作圆周运动时，电场力作为向心力，qE=mv²/r 则r=mv²/(qE)=2U/E，所以所有粒子运动半径相同，都能到达小孔S。不论其速度与动能是否相同，所以A、B错。
进入磁场后，粒子作圆周运动，圆的半径为r=mv/(qB)=mv²/(qBv)=2U/(Bv)，B一定的条件下，v相同的粒子，会打到胶片上同一点上。C正确。
r=mv/(qB)=(mv²/q*m/q)^(1/2)*(1/B)=√(2U)/B*√(m/q)，打到胶片上距离O远的粒子，即r越大，m/q越大。所以D错。

Answer 2

1.能从S孔进入的粒子一定满足在圆管通道中，电场力提供向心力，qE=mv²／R,所以v不一定，还要看质量
2.粒子动能=1/2mv²=1/2qER，所以粒子动能一定，B对
3.能打到同一点说明粒子在磁场中运动半径相等，库仑力提供向心力，qvB=mv²／R,结合1.中的公式
R=mv/qB=(qER/v)/qB=ER/vB,速度一定，C对
4.由3.中公式，D错

Answer 3

设静电分析器中场强大小为E，该电场提供粒子向心力，即Eq=mv^2/R；粒子进入磁场后，满足Bvq=mv^2/r，两式联立。可得vr=ER/B，当r一定时，v也为定值；q/m=ER/(Br)^2，r越大，q/m越小。由此可知，答案为C

个人见解，仅供参考。

Answer 4

选CD，能够通过四分之一圆形通道的，说明粒子在圆形通道内运动的半径一定是相同的。通道内的电场力提供向心力，F=(mv^2)/r=qE,推出r=（mv^2)/qE,这个值一定不变。由于粒子带电量不一样，所以进入电场的速度不一样，动能也不一样，在整个四分之一圆形通道中，电场力不做工，所以粒子进入磁场的速度大小和动能大小都和进入运行电场的一样，所以A.B错误。进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，qvB=(mv^2)/R,推出R=（mv）/qB，r/R=(vB)/E。r,B,E都是一定的，所以粒子在啊磁场中运动半径R只和进入磁场的速度大小有关。而速度和比荷有关，比荷越大，速度越大。