Question

如右圖所示，一價氫離子和二價氦離子（不考慮二者間的相互作用），從靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速，垂直打入偏轉(zhuǎn)電場中，則它們                                                                     

（     ）

A．同時離開偏轉(zhuǎn)電場，但出射點的位置不同

B．同時離開偏轉(zhuǎn)電場，出射點的位置相同

C．先后離開偏轉(zhuǎn)電場，但出射點的位置相同

D．先后離開偏轉(zhuǎn)電場，且出射點的位置不同

Answer 1

【命題立意】本題通過兩個電容器的組合，主要考查帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)的規(guī)律。

【思路點撥】從水平方向確定運動的時間，從豎直方向確定離子的偏轉(zhuǎn)位移。

【答案】C【解析】在加速電場中，，在偏轉(zhuǎn)電場中，離子沿初速度方向做勻速直線運動：v_x=v₀，穿過電場的時間，在加速電場中，由牛頓第二運動定律：可知，一價離子的加速度大，運動時間短，偏轉(zhuǎn)電場中，由于兩種離子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的水平速度不同，一價離子的水平速度大，仍然是一價離子的運動時間短，所以一價離子先離開電場；平行于電場方向即垂直于初速度的方向做初速度為零的勻加速直線運動：加速度，偏移量，可以看出，離子離開電場時的偏轉(zhuǎn)位移與離子的質(zhì)量和電荷量均無關(guān)，即出射位置相同，正確答案C。