Question

α粒子（₂⁴He）和質子（₁¹H）以相同速度垂直于電場線方向進入同一偏轉電場，則在通過偏轉電場的過程中（ ）
A．它們在電場中的運動時間相等
B．它們在電場中的偏轉距離相等
C．它們在電場中運動的加速度相等
D．電場力對它們做的功相等

Answer 1

【答案】分析：α粒子和質子垂直于電場線方向進入偏轉電場后，都做類平拋運動，運用運動的分解法研究運動時間關系，根據牛頓第二定律和位移公式結合研究加速度關系和偏轉距離關系．電場力做功W=qEd，d是沿電場線方向的距離．
解答：解：
A、α粒子和質子垂直于電場線方向進入偏轉電場后，沿初速度方向都做勻速直線運動，運動時間為t=，l、v相同，則它們在電場中的運動時間相等．故A正確．
B、C，α粒子和質子在沿電場方向做勻加速直線運動，加速度為a=，α粒子的比荷小于質子的比荷，E相同，則α粒子的加速度小于質子的加速度，偏轉距離y=，t相同，則α粒子的偏轉距離小于質子的偏轉距離．故BC錯誤．
D、電場力做功W=qEy=qEt²=，兩個粒子的相同，E、t相同，所以電場力對它們做的功相等．故D正確．
故選AD
點評：本題是帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動的類型，基本方法是運動的合成與分解，并要抓住場強E、電場的寬度l等相等條件進行分析．