题目内容
【题目】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( )
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A.三种粒子不是同时打到荧光屏上的
B.三种粒子打到荧光屏上的位置相同
C.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1:2:2
D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1:2:4
【答案】AB
【解析】
设AB间的电压为U1,CD间的电压为U2、板长为L、板距为d,CD右边缘离荧光屏的距离为S,从一般情况考虑,在加速电场中有:
①
进入偏转电场做类平抛运动。
A.穿出CD后的时间
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由于三种粒子的比荷
不同,所以三种粒子穿出CD板的时间不同,所以选项A正确。
B.偏移的距离:
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偏转角的正切:
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以上两式 联立①式得:
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由两式可以看出,三种粒子从CD边缘的同一点穿出,且速度方向相同,那么最后打到荧光屏的位置相同,所以选项B正确。
CD.偏转电场对三种粒子所做功
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则做功之比等于电量之比为1:1:2,故选项C,D均错误。
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