Question

15．如圖所示，兩種不同的正離子（不計重力）垂直射入偏轉(zhuǎn)電場，從偏轉(zhuǎn)電場射出時具有相同的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角θ（偏轉(zhuǎn)電壓U保持不變），則兩種離子進入偏轉(zhuǎn)電場前只要滿足（　�。�

• A． 速度相同
• B． 動能相同
• C． 比荷相同
• D． 由靜止經(jīng)同一加速電壓加速

Answer 1

分析 加速電場對正離子做的功等于其動能的變化，由動能定理求出獲得的速度；在偏轉(zhuǎn)電場中離子做類平拋運動，根據(jù)運動的合成與分解求解偏轉(zhuǎn)角，即可進行分析．

解答 解：在加速電場中，由動能定理得：qU₁=$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$
在偏轉(zhuǎn)電場中，離子做類平拋運動，水平方向做勻速運動，豎直方向做初速度為零的勻加速運動，則有
水平方向：L=v₀t
豎直方向：y=$\frac{1}{2}$at²，v_y=at，a=$\frac{q{U}_{2}}{md}$
聯(lián)立得：y=$\frac{q{U}_{2}{L}^{2}}{2md{v}_{0}^{2}}$=$\frac{{U}_{2}{L}^{2}}{{4U}_{1}d}$，tanθ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$$\frac{{U}_{2}L}{2{U}_{1}d}$
可見，兩種離子進入偏轉(zhuǎn)電場前，比荷$\frac{q}{m}$、速度v₀都相同，或動能和電荷量都相同，或由靜止經(jīng)同一加速電場加速，y和tanθ相同，故D正確，ABC錯誤．
故選：D

點評 本題是帶電粒子在組合場中運動的問題，關鍵是分析粒子的受力情況和運動情況，會用力學的方法處理．