Question

α粒子（₂⁴He）和质子（₁¹H）以相同速度垂直于电场线方向进入同一偏转电场，则在通过偏转电场的过程中（　　）

A．它们在电场中的运动时间相等

B．它们在电场中的偏转距离相等

C．它们在电场中运动的加速度相等

D．电场力对它们做的功相等

Answer 1

分析：α粒子和质子垂直于电场线方向进入偏转电场后，都做类平抛运动，运用运动的分解法研究运动时间关系，根据牛顿第二定律和位移公式结合研究加速度关系和偏转距离关系．电场力做功W=qEd，d是沿电场线方向的距离．

解答：解：
A、α粒子和质子垂直于电场线方向进入偏转电场后，沿初速度方向都做匀速直线运动，运动时间为t=

l

v0

，l、v₀相同，则它们在电场中的运动时间相等．故A正确．
B、C，α粒子和质子在沿电场方向做匀加速直线运动，加速度为a=

qE

m

，α粒子的比荷

q

m

小于质子的比荷

q

m

，E相同，则α粒子的加速度小于质子的加速度，偏转距离y=

1

2

at2，t相同，则α粒子的偏转距离小于质子的偏转距离．故BC错误．
D、电场力做功W=qEy=qE?

1

2

qE

m

t²=

q2E

2m

t2，两个粒子的

q2

m

相同，E、t相同，所以电场力对它们做的功相等．故D正确．
故选AD

点评：本题是带电粒子在匀强电场中做类平抛运动的类型，基本方法是运动的合成与分解，并要抓住场强E、电场的宽度l等相等条件进行分析．