Question

一价氢离子、一价氦离子和二价氦粒子的混合物经过同一电场Ⅰ由静止加速后，进入匀强电场Ⅱ，已知一价氦离子在电场Ⅱ中的运动轨迹如图中1，下列说法正确的是

A.一价氢离子的轨迹可能是2

B.二价氦粒子的轨迹可能是3

C.一价氢离子的轨迹可能是3

D.二价氦粒子的轨迹一定是1

Answer

D

【解析】

三个离子先加速后偏转，先由动能定理得到加速获得的速度，再运用运动的分解法，得到离子离开偏转电场时的侧向距离和偏转角度，即可进行分析。

设任一正电荷的电量为q，加速电压为，偏转电压为，偏转电极的极板为L，板间距离为d．在加速电场中，根据动能定理得

，

在偏转电场中，离子做类平抛运动，运动时间

，

偏转距离

，

联立以上各式得：

，

设偏转角度为，则

，

由上可知与带电粒子的质量、电荷量无关，则一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子在偏转电场轨迹重合，所以它们不会分成三股，而是会聚为一束射出，故二价氦粒子的轨迹一定是1，D正确，ABC错误。

故选D。