Question

如圖所示，一價氫離子和二價氦離子（不考慮二者間的相互作用），從靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速，垂直打入偏轉電場中，則它們（ ）

A．同時離開偏轉電場，但出射點的位置不同
B．同時離開偏轉電場，出射點的位置相同
C．先后離開偏轉電場，但出射點的位置相同
D．先后離開偏轉電場，且出射點的位置不同

Answer 1

【答案】分析：兩種粒子在偏轉電場中做類平拋運動，垂直于電場方向上做勻速直線運動，根據(jù)動能定理求出加速獲得的速度表達式，可分析在偏轉電場中經(jīng)歷的時間關系．根據(jù)推論分析粒子偏轉距離與加速電壓和偏轉電壓的關系，從而得出偏轉位移的關系．
解答：解：設加速電壓為U₁，偏轉電壓為U₂，偏轉極板的長度為L，板間距離為d．
在加速電場中，由動能定理得：qU₁=得，加速獲得的速度為v=，兩種粒子在偏轉電場中，水平方向做速度為v的勻速直線運動，由于兩種粒子的比荷不同，則v不同，所以兩粒子在偏轉電場中運動的時間不同．兩種粒子在加速電場中的加速度不同，位移相同，則運動的時間也不同，所以兩粒子是先后離開偏轉電場．
在偏轉電場中的偏轉位移y=，與電荷的電量和質量無關．知出射點的位置相同．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．
點評：解決本題的關鍵知道帶電粒子在加速電場和偏轉電場中的運動情況，知道從靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速，垂直打入偏轉電場，運動軌跡相同．