質(zhì)子(
 
1
1
H)
和氦核(
 
4
2
He)
從靜止開始經(jīng)相同電壓加速后,又垂直于電場方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場,離開偏轉(zhuǎn)電場時,它們偏移量y之比和在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動的時間t之比分別為(  )
分析:電子經(jīng)加速電場加速時,由動能定理求得獲得的速度,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)時,電子做類平拋運(yùn)動,運(yùn)用運(yùn)動的分解法得到偏轉(zhuǎn)量y的表達(dá)式,由沿著速度方向做勻速直線運(yùn)動求出時間.
解答:解:加速電場中:由動能定理得  qU1=
1
2
m
v
2
0

轉(zhuǎn)電場中:
   平行于極板方向:L=v0t
   垂直于極板方向:y=
1
2
at2,a=
qE 
m
=
qU2
md

聯(lián)立以上各式得  y=
U2L2
4U1d
,偏移量y與電荷的質(zhì)量和電量無關(guān),
所以偏移量y之比是1:1.
由 qU1=
1
2
m
v
2
0
得v0=
2U1q
m

質(zhì)子和氦核的電量與質(zhì)量比為2:1,所以進(jìn)偏轉(zhuǎn)電場的速度之比為
2
:1,
進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后,沿初速度方向都做勻速直線運(yùn)動,運(yùn)動時間為t=
L
v0

所以時間t之比是1:
2

故選B.
點(diǎn)評:本題是帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動的類型,電子先經(jīng)加速電場加速,后經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn),得到的結(jié)論:與電荷的質(zhì)量和電量無關(guān).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒.兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速.兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示.在保持勻強(qiáng)磁場和加速電壓不變的情況下用同一裝置分別對質(zhì)子(
 
1
1
H)和氦核(
 
4
2
He)加速,則下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

讓質(zhì)子(
 
1
1
H
)、氘核(
 
2
1
H
)和氦核(
 
4
2
He
)的混合物以相同的速度垂直電場方向進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場,則它們離開電場時( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)子(
 
1
1
H
)和氦核(
 
4
2
He
)從靜止在加速電壓為U1的加速電場加速后垂直進(jìn)入電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場,射出后打到屏幕上,下列說法正確的是( 。
A、質(zhì)子和氦核從加速電場射出后的速度相同
B、質(zhì)子在加速電場中獲得的動能是eU1
C、氦核在偏轉(zhuǎn)電場中獲得的動能為2eU2
D、質(zhì)子和氦核在不同時刻打到屏幕的同一點(diǎn)上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)子(
 11
H)
和氦核(
 42
He)
從靜止開始經(jīng)相同電壓加速后,又垂直于電場方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場,離開偏轉(zhuǎn)電場時,它們偏移量y之比和在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動的時間t之比分別為(  )
A.2:1,
2
:1
B.1:1,1:
2
C.1:1,2:1D.1:4,1:2

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