题目内容
【题目】质子和α粒子(氦核)分别从静止开始经同一加速电压U1加速后,垂直电场方向进入同一偏转电场,偏转电场电压U2。两种粒子都能从偏转电场射出并打在荧光屏MN上,粒子进入偏转电场时速度方向正对荧光屏中心O点。下列关于两种粒子运动的说法正确的是:
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A.两种粒子会打在屏MN上的同一点
B.两种粒子不会打在屏MN上的同一点,质子离O点较远
C.两种粒子离开偏转电场时具有相同的动能
D.两种粒子离开偏转电场时具有不同的动能,α粒子的动能较大
【答案】AD
【解析】
AB.两种粒子在加速电场中的直线加速由动能定理得:
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偏转电场中,平行于极板方向:
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垂直于极板方向:
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离开偏转电场的速度偏向角为
,有:
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联立以上各式得
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偏移量y和速度偏向角
都与粒子的质量m、电量q无关,所以偏移量y相同,速度方向相同,则两种粒子打在屏MN上同一个点,故A正确,B错误;
CD.对两个粒子先加后偏的全过程,根据动能定理:
qU1+qU2=Ek-0
因α粒子的电荷量q较大,故离开偏转电场时α粒子的动能较大,C错误,D正确。
故选AD。
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