题目内容

13.如图所示,质子、氘核和α粒子(均不计重力)都沿平行板电容器两板中线OO′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场,且都能射出电场,射出后都打在同一个荧光屏上,使荧光屏上出现亮点,则下列说法正确的是(  )
A.若它们射入匀强电场时的速度相等,则在荧光屏上将只出现3个亮点
B.若它们射入匀强电场时的速度相等,则在荧光屏上将只出现2个亮点
C.若它们射入匀强电场时的动能相等,则在荧光屏上将只出现3个亮点
D.若它们射入匀强电场时的动能相等,则在荧光屏上将只出现2个亮点

分析 质子、氘核和α粒子带电量和质量不全相同,进入同一电场时加速度不同,做类平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,推导出偏转位移的表达式,再进行分析.

解答 解:三个粒子进入匀强电场中都做类平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,则得到:
加速度为:a=$\frac{qE}{m}$
偏转距离为:y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$,
运动时间为:t=$\frac{L}{{v}_{0}}$
联立三式得:y=$\frac{qE{L}^{2}}{2{mv}_{0}^{2}}$
A、若它们射入电场时的速度相等,y与比荷成正比,而三个粒子中质子的比荷最大,氘核和α粒子的比荷相等,在荧光屏上将出现2个亮点.故A错误,故B正确.
C、若它们射入电场时的动能相等,y与q成正比,在荧光屏上将只出现2个亮点.故C错误,D正确.
故选:BD

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

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