Question

【題目】真空中的某裝置如圖所示,其中平行金屬板A、B之間有有加速電場(chǎng)，C、D之間有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),M為熒光屏．今有質(zhì)子、氘核和α粒子均由A板從靜止開始被加速電場(chǎng)加速后垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),最后打在熒光屏上．已知質(zhì)子、氘核和α粒子的質(zhì)量之比為1:2:4，電荷量之比為1:1:2，則下列判斷中正確的是（ ）

A．三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間相同

B．三種粒子打到熒光屏上的位置相同

C．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為1:2:2

D．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為1:2:4

Answer 1

【答案】B

【解析】

試題分析：設(shè)加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間距離為d．A、在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得，解得粒子加速獲得的速度為．由于三種粒子的比荷不同，則v0不同，在加速電場(chǎng)中，由，x相同，可知加速的時(shí)間不同．三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏的過程，水平方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間不同．故A錯(cuò)誤．B、在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，粒子偏轉(zhuǎn)距離為，可知y與粒子的質(zhì)量、電量無關(guān)，故三種粒子偏轉(zhuǎn)距離相同，打到熒光屏上的位置相同．故B正確．C、在加速電場(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理得：電場(chǎng)力做功 W=qU1，W與q成正比，所以加速電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為1:1:2，故C錯(cuò)誤．D、偏轉(zhuǎn)電壓的電場(chǎng)力做功為W=qEy，則W與q成正比，三種粒子的電荷量之比為1:1:2，則電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為1:1:2．故D錯(cuò)誤．故選B．