让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转，它们是否会分成三股？请说明理由．

Question

让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转，它们是否会分成三股？请说明理由．

Answer 1

设任一正电荷的电量为q，加速电压为U₁，偏转电压为U₂，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：
 qU₁=(1)/(2)m

v

2 0

在偏转电场中，离子做类平抛运动，运动时间 t=(L)/(v0)
偏转距离 y=(1)/(2)at2=(1)/(2)•(qU2)/(md)t2
联立以上各式得：y=(U2L2)/(4dU1)
设偏转角度为θ，则 tanθ=(vy)/(v0)=(at)/(v0)=(U2L)/(2dU1)
由上可知y、θ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．
答：一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子不会分成三股，而是会聚为一束射出．