Question

5．如图，含有大量${\;}_{1}^{1}$H，${\;}_{1}^{2}$H，${\;}_{2}^{4}$He的粒子流无初速进入某一加速电场，然后沿平行金属板中心线上的O点进A同一偏转电场，最后打在荧光屏上．下列有关荧光屏上亮点分布的说法正确的是（　　）

• A． 出现三个亮点，偏离O点最远的是${\;}_{1}^{1}$H
• B． 出现三个亮点，偏离O点最远的是${\;}_{2}^{4}$He
• C． 出现两个亮点
• D． 只会出现一个亮点

Answer 1

分析 根据动能定理求出粒子进入偏转电场时的速度，将粒子在偏转电场中的运动分解为垂直电场方向和沿电场方向，根据牛顿第二定律和运动学公式求出偏转位移，从而进行判断．

解答 解：根据动能定理得，$q{U}_{1}=\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$，
粒子在偏转电场中的运动时间t=$\frac{L}{{v}_{0}}$，
偏转位移y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×\frac{q{U}_{2}}{md}{t}^{2}$=$\frac{1}{2}\frac{q{U}_{2}{L}^{2}}{md{{v}_{0}}^{2}}=\frac{{U}_{2}{L}^{2}}{4{U}_{1}d}$，可知偏转位移与粒子的电量和质量无关，所以三种粒子偏转位移相同，则会出现一个亮点．
故选：D．

点评 此类题目属于类平抛运动，解题关键注意水平方向匀速，竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动，两个方向的运动具有等时性．