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(2010?廣東模擬)如圖所示,質子(11H)和α粒子(24He),以相同的初動能垂直射入偏轉電場(粒子不計重力),則這兩個粒子射出電場時的側位移y之比為( 。
分析:質子和α粒子垂直射入偏轉電場都做類平拋運動,根據牛頓第二定律和位移公式推導出兩個粒子射出電場時的側位移y與初動能的關系,再進行選擇.
解答:解:質子和α粒子垂直射入偏轉電場都做類平拋運動,根據牛頓第二定律得到粒子加速度的表達式為
    a=
qE
m

粒子射出電場時的側位移y的表達式為
   y=
1
2
at2

又t=
l
v0

聯(lián)立上三式得,y=
qEl2
2m
v
2
0
=
qEl
4Ek

由題,兩個粒子的初動能Ek相同,E、l相同,則y與q成正比,質子(11H)和α粒子(24He)電荷量之比為1:2,側位移y之比為1:2.
故選B
點評:本題采用運動的分解法研究類平拋運動,運用數學上比例法研究兩個粒子側位移之比.
練習冊系列答案
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