题目内容
【题目】如图所示,一价氢离子( H)和二价氦离子( He)的混合体,经同一加速电场U1同时加速后,垂直射入同一偏转U2电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们( )
A.同时到达屏上同一点
B.先后到达屏上同一点
C.同时到达屏上不同点
D.先后到达屏上不同点
【答案】B
【解析】解:设加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转极板的长度为L,板间距离为d.
在加速电场中,由动能定理得:qU1= ①
两种粒子在偏转电场中,水平方向做速度为v0的匀速直线运动,由于两种粒子的比荷不同,则v0不同,所以两粒子在偏转电场中运动的时间t= 不同.两种粒子在加速电场中的加速度不同,位移相同,则运动的时间也不同,所以两粒子是先后离开偏转电场.
在偏转电场中的偏转位移y= ②
联立①②得 y=
同理可得到偏转角度的正切tanθ= ,可见y和tanθ与电荷的电量和质量无关.所以出射点的位置相同,出射速度的方向也相同.故两种粒子打屏上同一点.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
【考点精析】本题主要考查了带电微粒(计重力)在电场中的运动的相关知识点,需要掌握带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力;由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力,因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法才能正确解答此题.
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