Question

【題目】電子、質(zhì)子和a粒子從靜止開始，在相同的電壓加速后，垂直電場線進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場中，則下列說法錯誤的是（ ）
A.最后離開電場時，a粒子偏角最大
B.電子通過勻強(qiáng)電場的時間最短
C.最后離開電場時，質(zhì)子速率最大
D.最后離開電場時，質(zhì)子動能最大

Answer 1

【答案】A,C,D
【解析】解：A、加速電場中：由動能定理得：
qU1= m
在偏轉(zhuǎn)電場中：
平行于極板方向：L=v0t
垂直于極板方向：vy=at，a= =
粒子的偏轉(zhuǎn)角：tanθ= =
聯(lián)立解得：tanθ= ，則知偏轉(zhuǎn)角與電荷的質(zhì)量和電量無關(guān)，所以三個粒子的偏轉(zhuǎn)角相等，故A錯誤；
B、粒子通過勻強(qiáng)電場的時間 t= = ，電子的比荷最大，時間最短，故B正確．
CD、粒子的偏轉(zhuǎn)量：y=
聯(lián)立解得：y= ，偏移量與電荷的質(zhì)量和電量無關(guān)，所以偏轉(zhuǎn)電場對粒子做的功：
W=qEy=q = ，與粒子所帶的電量成正比，最后離開電場時的動能 Ek=qU1+W∝q，所以最后離開電場時α粒子的動能最大．故D錯誤；
由Ek= ，得離開電場時的速率：v= ，與粒子比荷的平方根成正比．所以最后離開電場時電子的速率最大．故C錯誤；
本題選錯誤的，故選：ACD
【考點(diǎn)精析】掌握動能定理的綜合應(yīng)用是解答本題的根本，需要知道應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動定律和機(jī)械能守恒定律簡捷．