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,电量之比为1∶1∶2,均带正电。重力不计).下列说法中正确的是( )
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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∶2∶2
C
【解析】
试题分析:A、根据动能定理得,
,则进入偏转电场的速度
,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.
在在偏转电场中运动时间
,则知时间之比为1:
:
,故A错误
B、在竖直方向上的分速度
,则出电场时的速度
.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
,与粒子的电量和质量无关,则粒子的偏转位移相等,荧光屏将只出现一个亮点,故C正确.
D、偏转电场的电场力对粒子做功
,因为U1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.
考点:带电粒子在匀强电场中的运动.
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