如图所示,含有、、的带电粒子束从小孔O1处*入速度选择器,沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处*出后垂直进入偏...
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如图所示,含有、、的带电粒子束从小孔O1处*入速度选择器,沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处*出后垂直进入偏转磁场,最终打在P1、P两点.则( )
A.沿直线O1O2运动的粒子速度相等
B.打在P点的粒子是和
C.O2P的长度是O2P1长度的2倍
D.粒子在偏转磁场中运动的时间最长
【回答】
ABC
【解析】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,受力平衡有: qvB=qE所以: ,可知从粒子速度选择器中*出的粒子具有相等的速度,即选项A正确;带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,所以: ,所以: ,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11H,打在P点的粒子是12H和24He.选项B正确;由题中的数据可得,11H的比荷是12H和24He的比荷的2倍,所以11H的轨道的半径是12H和24He的半径的1/2倍,即O2P的长度是O2P1长度的2倍.选项C正确;粒子运动的周期:,三种粒子中,的比荷最大,所以粒子在偏转磁场中运动的周期最小,而运动时间为半个周期,所以粒子在偏转磁场中运动的时间最短,选项D错误。
知识点:交变电流
题型:多项选择