Question

【題目】如圖所示，在豎直放置的平行金屬板A、B之間加有恒定電壓U，A、B兩板的中央留有小孔O1、O2，在B板的右側(cè)有平行于極板的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，電場(chǎng)范圍足夠大，感光板MN垂直于電場(chǎng)方向固定放置。第一次從小孔O1處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)子，第二次從小孔Ol處由靜止釋放一個(gè)α粒子，不計(jì)質(zhì)子與α粒子的重力。關(guān)于這兩個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是（　　）

A.質(zhì)子和α粒子打到感光板上的位置相同

B.質(zhì)子和α粒子在整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等

C.質(zhì)子和α粒子打到感光板上時(shí)的動(dòng)能之比為2:1

D.質(zhì)子和α粒子在O2處的速度大小之比為1:2

Answer 1

【答案】A

【解析】

A．帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理

進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后電勢(shì)差為，偏轉(zhuǎn)的位移為y，有

速度的偏轉(zhuǎn)角正切值為，有

偏轉(zhuǎn)位移y與速度的偏轉(zhuǎn)角正切值和帶電粒子無關(guān)，因此運(yùn)動(dòng)軌跡是一條，質(zhì)子和α粒子打到感光板上的位置相同，故A正確；

B．設(shè)粒子在加速電場(chǎng)中加速時(shí)間為t1，加速位移為x1，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中時(shí)間為t2，偏轉(zhuǎn)位移為y，有

由于質(zhì)子和α粒子的加速位移和偏轉(zhuǎn)位移相同，但是不同，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，故B錯(cuò)誤；

C．從開始運(yùn)動(dòng)到打到板上，根據(jù)動(dòng)能定理有

故C錯(cuò)誤；

D．從開始運(yùn)動(dòng)到打到板上質(zhì)子的速度為v1，α粒子速度為v2，根據(jù)動(dòng)能定理

化簡(jiǎn)得出

質(zhì)子

α粒子

解得

故D錯(cuò)誤。

故選A。