如图所示，含有11H、21H、42He的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器，沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P1、P2两点．则（）A.打在P1点的粒子是42

Question

如图所示，含有

1

1

H、

2

1

H、

4

2

He的带电粒子束从小孔O₁处射入速度选择器，沿直线O₁O₂运动的粒子在小孔O₂处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P₁、P₂两点．则（　　）

A. 打在P₁点的粒子是

4

2

He

B. 打在P₂点的粒子是

2

1

H和

4

2

He

C. O₂P₂的长度是O₂P₁长度的2倍

D. 粒子在偏转磁场中运动的时间都相等

Answer 1

带电粒子在沿直线通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，即：
qvB=qE
所以：v=(E)/(B)
可知从粒子速度选择器中射出的粒子具有相等的速度．
A、带电粒子在磁场中做匀速直线运动，洛伦兹力提供向心力，所以：qvB=(mv2)/(r)
所以：r=(mv)/(qB)=(m)/(q)•(v)/(B)
可知粒子的比荷越大，则运动的半径越小，所以打在P₁点的粒子是

1

1

H，打在P₂点的粒子是

2

1

H和

4

2

He．故A错误，B正确；
C、由题中的数据可得，

1

1

H的比荷是

2

1

H和

4

2

He的比荷的2倍，所以

1

1

H的轨道的半径是

2

1

H和

4

2

He的半径的(1)/(2)倍，即O₂P₂的长度是O₂P₁长度的2倍．故C正确；
D、粒子运动的周期：T=(2πr)/(v)=(2πm)/(qB)，三种粒子的比荷不相同，所以粒子在偏转磁场中运动的时间不相等．故D错误．
故选：BC