Question

真空中的某裝置如圖所示，其中平行金屬板A、B之間有加速電場(chǎng)，C、D之間有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，M為熒光屏．今有質(zhì)子、氘核和α粒子均由加速電場(chǎng)加速后，以相同的初速度垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在熒光屏上．已知質(zhì)子、氘核和α粒子的質(zhì)量之比為1：2：4，電荷量之比為1：1：2，則下列判斷中正確的是（　�。�

A．三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間相同

B．三種粒子打到熒光屏上的位置相同

C．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為1：1：2

D．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為2：1：2

Answer 1

分析：根據(jù)動(dòng)能定理求出粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度，然后運(yùn)用類平拋規(guī)律求出速度偏角以及在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離，再討論即可求解．

解答：解：粒子在加速電場(chǎng)中有：qU1=

1

2

mv2
在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中加速度為a，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，偏轉(zhuǎn)距離為y：
L=vt，a=

qE

m

=

qU2

md

，y=

1

2

at2，
可求出在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離為：y=

U2L2

4U1d

由公式可得，到達(dá)熒光屏的各種粒子的偏轉(zhuǎn)量與粒子的質(zhì)量、電量都無(wú)關(guān)．故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
由于各種粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)量相等，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)粒子做功：W=qEy，則電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功與電量成正比，所以它們的比值是：1：1：2．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng)：解決該題的關(guān)鍵是掌握帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)的求解方法．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功與電量成正比．