如图示.氢核${\;} {1}^{1}$H和氘核${\;} {1}^{2}$H两种混合物.从静止开始经过同一电压为U1的加速电场加速后.垂直打入电压为U2的偏转电场中.(不考虑二者间的相互作用及重力).对两种原子核以下说法正确的是( )A．先后离开偏转电场.但出射点的位置相同B．同时离开偏转电场.但出射点的位置不同C．偏转电压对两种原子核做功一样� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．

如图示，氢核${\;}_{1}^{1}$H和氘核${\;}_{1}^{2}$H两种混合物，从静止开始经过同一电压为U₁的加速电场加速后，垂直打入电压为U₂的偏转电场中，（不考虑二者间的相互作用及重力），对两种原子核以下说法正确的是（　　）

	A．	先后离开偏转电场，但出射点的位置相同
	B．	同时离开偏转电场，但出射点的位置不同
	C．	偏转电压对两种原子核做功一样多
	D．	两种原子核离开偏转电场时速度大小不同

分析两种粒子在偏转电场中做类平抛运动，垂直于电场方向上做匀速直线运动，根据动能定理求出加速获得的速度表达式，可分析在偏转电场中经历的时间关系．根据推论分析粒子偏转距离与加速电压和偏转电压的关系，从而得出偏转位移的关系．根据动能定理求出末速度的大小，从而比较大小．

解答解：设加速电压为U₁，偏转电压为U₂，偏转极板的长度为L，板间距离为d．
在加速电场中，由动能定理得：qU₁=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$得，加速获得的速度为v₀=$\sqrt{\frac{2q{U}_{1}^{\;}}{m}}$，两种粒子在偏转电场中，水平方向做速度为v₀的匀速直线运动，由于两种粒子的比荷不同，则v₀不同，所以两粒子在偏转电场中运动的时间不同．两种粒子在加速电场中的加速度不同，位移相同，则运动的时间也不同，所以两粒子是先后离开偏转电场．
在偏转电场中的偏转位移y=$\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}=\frac{1}{2}\frac{q{U}_{2}^{\;}}{md}\frac{{L}_{\;}^{2}}{{v}_{0}^{2}}=\frac{{U}_{2}^{\;}{L}_{\;}^{2}}{4d{U}_{1}^{\;}}$，与电荷的电量和质量无关．知出射点的位置相同．
根据动能定理得，$q{U}_{1}^{\;}+qEy=\frac{1}{2}m{v}_{\;}^{2}$，解得$v=\sqrt{\frac{2q}{m}（{U}_{1}^{\;}+Ey）}$因为y相等，比荷不等，所以出射时的速度大小不同．故AD正确，BC错误．
故选：AD．

点评解决本题的关键知道带电粒子在加速电场和偏转电场中的运动情况，知道从静止开始经过同一加速电场加速，垂直打入偏转电场，运动轨迹相同．

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16．