1．如图所示，板间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，不计重力的氘核、氚核和氦核初速度为零，经相同的电压加速后，从两极板中间垂直射入电场和磁场区域，且氘核沿直线射出。不考虑粒子间的相互作用，则射出时( )
A．偏向正极板的是氚核
B．偏向正极板的是氦核
C．射入电场和磁场区域时，氚核的动能最大
D．射入电场和磁场区域时，氦核的动量最大
答案 D
解析 初速度为零的氘核、氚核和氦核，经相同的电压U加速，由动能定理qU＝12mv2，解得加速后速度大小为v＝ 2qUm，速度大小与粒子比荷的二次方根成正比。氘核的电荷量为e，质量数为2；氚核的电荷量为e，质量数为3；氦核的电荷量为2e，质量数为4。由于氘核和氦核的比荷相同且均大于氚核的比荷，所以氘核和氦核的速度相同，氚核的速度较小。氘核沿直线射出，即所受电场力与洛伦兹力平衡，eE＝evB，速度方向向右。由于氘核和氦核的速度相同，所以氦核也向右沿直线射出，B错误。由于氚核的速度较小，所受洛伦兹力小于电场力，故氚核偏向负极板，A错误。由于氦核电荷量最大，在电场中加速时，电场力做功最多，根据动能定理，射入电场和磁场区域时，氦核的动能最大，C错误。根据动能与动量的关系式p＝2mEk，可知氦核动能与质量的乘积最大，所以射入电场和磁场区域时，氦核的动量最大，D正确。
