原來(lái)靜止的質(zhì)子(11H)和α粒子(24He),經(jīng)過(guò)同一電壓加速后,它們的速度大小之比為
2
:1
2
:1
分析:質(zhì)子和α粒子在加速電場(chǎng)中,電場(chǎng)力對(duì)它們做功,引起動(dòng)能的變化,根據(jù)動(dòng)能定理求出速度的表達(dá)式,再求解速度之比.
解答:解:設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,加速電場(chǎng)的電壓為U,根據(jù)動(dòng)能定理得
   qU=
1
2
mv2

得速度大小v=
2qU
m

即速度大小與比荷的平方根成正比.
質(zhì)子和α粒子比荷之比為:
qH
mH
qα
mα
=
1
1
2
4
=2:1
所以速度之比vH:vα=
2
:1

故答案為:
2
:1
點(diǎn)評(píng):本題帶電粒子在電場(chǎng)中加速問(wèn)題,根據(jù)動(dòng)能定理求速度是常用方法.對(duì)質(zhì)子與α粒子的質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)要區(qū)分清楚.
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1
1
H)加速到動(dòng)能為EK,則該回旋加速器能使靜止的α粒子(
 
4
2
He)加速到的動(dòng)能為
Ek
Ek
,加速α粒子的交流電壓頻率與加速質(zhì)子的交流電壓頻率之比為
1:2
1:2

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