解题思路:带电粒子在电场中,在电场力做正功的情况下,被加速运动;后垂直于电场线,在电场力提供向心力作用下,做匀速圆周运动;最后进入匀强磁场,在洛伦兹力作用下,做匀速圆周运动;根据动能定理和牛顿第二定律列式分析即可.
直线加速过程,根据动能定理,有:
qU=
1
2mv2 ①
电场中偏转过程,根据牛顿第二定律,有:
qE=m
v2
R ②
磁场中偏转过程,根据牛顿第二定律,有:
qvB=m
v2
r ③
A、由①②解得:
v=
2qU
m ④
R=[2U/E] ⑤
由⑤式,只要满足R=[2U/E],所有粒子都可以在弧形电场区通过;
由④式,比荷不同的粒子从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定不同,故A错误;
B、由①式,从小孔S进入磁场的粒子动能为qU,故不同电量的粒子的动能不同,故B错误;
C、由③④解得:r=
1
B
2mU
q,打到胶片上同一点的粒子的比荷一定相等;
由④式,比荷相同,故粒子的速度相同,故C正确;
D、由③④解得:r=
1
B
2mU
q,故打到胶片上位置距离O点越远的粒子,比荷越小,故D错误;
故选:C.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动.
考点点评: 本题关键是明确粒子的运动规律,然后分阶段根据动能定理和牛顿第二定律列式分析.