题目内容
【题目】一个一价和一个二价的静止铜离子,经过同一电压加速后,再垂直射入同一匀强偏转电场,然后打在同一屏上,屏与偏转电场方向平行,下列说法正确的是 )
A. 二价铜离子打在屏上时的速度小
B. 离子进入偏转电场后,二价铜离子飞到屏上用的时间短
C. 离子通过加速电场过程中,电场力对二价铜离子做的功大
D. 在离开偏转电场时,两种离子在电场方向上的位移不相等
【答案】BC
【解析】
粒子经过加速电场加速后,可以应用动能定理解出其速度,粒子进入偏转电场后做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,结合动能定理与运动学关系式解出要求的物理量。
A.粒子在全程中电场力做功为: ,由于两粒子质量相同,电荷量之比为1:2,所以末速度之比为 1: ,故A错误;
B.粒子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,所以竖直方向:y= ,由于竖直方向位移y相同,所以电量大的粒子所用时间少,故B正确;
C.粒子经过加速电场加速时,只有电场力做功,由动能定理得: 解得:v0= ,两种粒子的电荷量之比为1:2,质量加速电压都相同,加速电场做功为1:2,故C正确;
D.粒子经过加速电场加速时,只有电场力做功,由动能定理得:,粒子在偏转电场中做类平抛运动,垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,所以竖直方向有: ,可见y与带电粒子的电荷量、质量无关.说明两个粒子离开偏转电场时,偏转距离y相等。故D错误。
故选:BC。
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