Question

【题目】真空中的某装置如图所示，其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏。今有质子、氚核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上。已知质子、氚核和α粒子的质量之比为1∶3∶4，电荷量之比为1∶1∶2，则下列判断中正确的是（　　）

A.三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同

B.三种粒子打到荧光屏上的位置不同

C.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶1∶2

D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶4

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．设AB间的电压为U1，CD间的电压为U2，C、D两极板长为L、板间距离为d，CD右边缘离荧光屏的距离为S。对于任一粒子，在加速电场中有

得

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，离开电场后做匀速直线运动，所以粒子从B板运动到荧光屏经历的时间为

由于三种粒子的不同，则三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间不相同，选项A错误；

B．粒子飞出偏移电场时偏转的距离为

偏转角的正切

可知三种粒子的偏转距离和偏转角度相同，运动的轨迹完全重合，即三种粒子打到荧光屏上的位置相同，故B错误；

CD．根据W=Eqy，知偏转电场的电场力对质子、氚核和α粒子做功之比为1：1：2，故C正确，D错误。
故选C。