Question

【题目】如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从水平向右的匀强电场E1的同一位置无初速度地释放，之后进入竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后都打在屏上.整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么(　　)

A.三种粒子打到屏上时的速度一样大

B.偏转电场E2对三种粒子做功一样多

C.三种粒子运动到屏上所用时间相同

D.三种粒子一定打到屏上的同一位置

Answer 1

【答案】BD

【解析】

D.粒子在加速电场中加速，由动能定理可知：

解得：

粒子在加速电场中的运动时间：

；

粒子在偏转电场中做类平抛运动，运动时间：

；

在偏转电场中竖直分位移：

；

y与e、m无关，所以三种粒子在偏转电场中轨迹重合，离开偏转电场后粒子做匀速直线运动，因此三种粒子一定打到屏上的同一位置，故D项正确；

A.加速电场对粒子做功为：

W1=eU1，

e和U1相等，所以加速电场E1对三种粒子做功相等。偏转电场E2对粒子做功：

W2=eE2y，

e、E2、y相等，则知偏转电场E2对三种粒子做功相等。对整个过程，根据动能定理得：

，

由于W相等，m不等，所以v不等，即三种粒子打到屏上时速度不等。故A项错误，B项正确。

C. 离开偏转电场后粒子的运动时间：

；

粒子运动到屏上所用时间：

t=t1+t2+t3=(2L1+L2+L3)；

因为不等，所以t不等，故C项错误。