题目内容
真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点（已知质子、氘核和α粒子质量之比为1：2：4，电量之比为1：1：2重力不计）．下列说法中正确的是（ ）分析：根据动能定理求出粒子进入偏转电场时的速度，抓住在偏转电场中垂直于电场方向做匀速直线运动，求出运动的时间．结合竖直方向上做匀加速直线运动，求出出电场时竖直方向上的分速度以及偏转的位移．根据动能定理求出偏转电场电场力做功的大小关系．
解答：解：A、根据动能定理得，qU1=
mv02-0，则进入偏转电场的速度v0=
，因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2：1：1，则初速度之比
：1：1，则运动的时间t=
，知时间之比为1：
：
．故A错误．
B、在竖直方向上的分速度vy=at=
，则出电场时的速度v=
=
．因为粒子的比荷不同，则速度的大小不同．故B错误．
C、偏转位移y=
at2=
?
?
，因为qU1=
mv02-0，则y=
，与粒子的电量和质量无关，则粒子的偏转位移相等，荧光屏将出现一个亮点．故C正确．
D、偏转电场的电场力对粒子做功W=qEy，因为E和y相同，电量之比为1：1：2，则电场力做功为1：1：2．故D错误．
故选C．
| 1 |
| 2 |
|
| 2 |
| L |
| v0 |
| 2 |
| 2 |
B、在竖直方向上的分速度vy=at=
| qEL |
| mv0 |
v02+
|
|
C、偏转位移y=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| qU2 |
| md |
| L2 |
| v02 |
| 1 |
| 2 |
| U2L2 |
| 4U1d |
D、偏转电场的电场力对粒子做功W=qEy，因为E和y相同，电量之比为1：1：2，则电场力做功为1：1：2．故D错误．
故选C．
点评：本题考查粒子在电场中的加速和偏转，掌握处理粒子在电场中偏转的方法，知道粒子在垂直电场和沿电场方向上的运动规律，抓住等时性，结合运动学公式进行求解．
练习册系列答案
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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、氘核和α粒子均由加速电场加速后，以相同的初速度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、氘核和α粒子的质量之比为1：2：4，电荷量之比为1：1：2，则下列判断中正确的是（ ）
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、氘核和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、氘核和α粒子的质量之比为1：2：4，电荷量之比为1：1：2，则下列判断正确的是（ ）
真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点（已知质子、氘核和α粒子质量之比为1：2：4，电荷量之比为1：1：2，重力不计）．下列说法中正确的是（ ）| A、三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2：1：1 | B、三种粒子出偏转电场时的速度相同 | C、在荧光屏上将只出现1个亮点 | D、偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1：1：2 |