Question

所謂反物質(zhì)就是和正常物質(zhì)的質(zhì)量相等、電荷量相等而電性相反的物質(zhì)．如反質(zhì)子質(zhì)量數(shù)是l，電荷數(shù)是-1：即．現(xiàn)在有由質(zhì)子、反質(zhì)子、α粒子、反α粒子組成的粒子束，從上向下通過如圖的正交勻強電場和勻強磁場區(qū)后進入另一個勻強磁場，偏轉(zhuǎn)軌跡分為1、2、3、4四支．下列說法中正確的是（ ）

A．進入下面磁場的所有粒子具有相同的速度
B．上方兩極板中M板一定帶正電
C．1是反質(zhì)子的軌跡，4是α粒子的軌跡
D．2是反質(zhì)子的軌跡，3是α粒子的軌跡

Answer 1

【答案】分析：粒子先通過速度選擇器，然后進入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn)；直線運動過程根據(jù)洛倫茲力與電場力平衡分析，偏轉(zhuǎn)過程根據(jù)洛倫茲力提供向心力列式分析．
解答：解：A、板M、N構(gòu)成速度選擇器，粒子在其間受洛倫茲力和電場力平衡，有qvB=Eq，解得v=，與粒子的比荷無關(guān)，故A正確；
B、板M、N構(gòu)成速度選擇器，粒子在其間受洛倫茲力和電場力平衡，對于正離子，根據(jù)左手定則可以判斷出洛倫茲力向右，故電場力向左，故N班帶正電，（負離子同樣可以得到N板帶正電）故B錯誤；
C、D、在磁場中，粒子做勻速圓周運動，正離子受力向右，右偏轉(zhuǎn)；負離子左偏轉(zhuǎn)；
根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有

解得
∝
故質(zhì)子與α粒子的半徑之比為1：2，即α粒子轉(zhuǎn)彎半徑大，故1是反質(zhì)子，2是反α粒子，3是質(zhì)子，4是α粒子；
故C正確，D錯誤；
故選AC．
點評：本題關(guān)鍵是明確粒子的運動規(guī)律，要能結(jié)合左手定則判斷洛倫茲力，還要能根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律列方程求解．