Question

【題目】如圖所示，二價(jià)氦離子(質(zhì)量為，電量為)和質(zhì)子（質(zhì)量為，電量為）的混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們（ ）

A. 側(cè)移相同

B. 偏轉(zhuǎn)角相同

C. 到達(dá)屏上同一點(diǎn)

D. 到達(dá)屏上不同點(diǎn)

Answer 1

【答案】ABC

【解析】

本題中帶電粒子先加速后偏轉(zhuǎn)．先根據(jù)動(dòng)能定理求出加速獲得的速度表達(dá)式．兩種粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，垂直于電場(chǎng)方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)得到粒子偏轉(zhuǎn)距離與加速電壓和偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系，從而得出偏轉(zhuǎn)位移的關(guān)系即可判斷粒子打在屏上的位置關(guān)系．

設(shè)加速電壓為，偏轉(zhuǎn)電壓為，偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度為L，板間距離為d。粒子在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得：①，粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中水平方向做速度為的勻速直線運(yùn)動(dòng)，則在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移②，聯(lián)立①②得，可知側(cè)位移與電量無關(guān)，故A正確；同理可得到偏轉(zhuǎn)角度的正切，可知偏轉(zhuǎn)角與電量無關(guān)，故B正確；綜上分析可知y和與電荷的電量和質(zhì)量無關(guān)。所以出射點(diǎn)的位置相同，出射速度的方向也相同。故兩種粒子打屏上同一點(diǎn)，故C正確，D錯(cuò)誤；故選ABC。