题目内容

α粒子和质子以相同的速度垂直电场线方向进入同一偏转电场,则在通过偏转电场的过程中,下列说  法中正确的是(不考虑α粒子和质子的重力)(  )
分析:本题的关键是根据题意写出带电粒子受到的冲量、偏转位移y、以及动能和动能的变化表达式,然后讨论即可.
解答:解:A、由冲量I=Ft可得I=qEt,又E=
U
 
 
d
,t=
L
v
 
0

联立以上各式可得I=
qUL
dv
 
0
,由于α粒子的电量较大,所以α粒子所受的冲量较大,故A正确.
B、由类平抛规律可得,偏转位移y=
1
2
at
2
 
,a=
qU
md
,t=
L
 
 
v
 
0

联立可得y=
q
UL
2
 
 
 
2m
dv
2
0
,可见y与粒子的比荷成正比,质子的偏转位移大,故B正确.
C、对粒子由动能定理可得qEy=
E
 
k
-
1
2
mv
2
0
,并利用上式的结果整理可得
E
 
k
=
1
2
mv
2
0
+
q
2
 
U
2
 
L
2
 
2m
d
2
 
v
2
0
,可见它们离开电场时的动能不相等,所以C错误.
D、由动能定理可得
△E
 
k
=qEy=
q
2
 
U
2
 
L
2
 
2
md
2
 
v
2
0
,由于
q
2
α
m
 
α
=
(2e)
2
 
4
m
 
p
=
e
2
 
m
 
p
,所以D正确.
故选ABD.
点评:根据物理概念和规律写出所要比较的物理量的表达式,然后讨论即可.
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