Question

一個一價和二價的靜止銅離子，經(jīng)過同一電壓加速后，再垂直射入同一勻強偏轉(zhuǎn)電場，然后打在同一屏上，屏與偏轉(zhuǎn)電場方向平行，下列說法正確的是（ ）
A．二價銅離子打在屏上時的速度小
B．離開偏轉(zhuǎn)電場后，二價銅離子飛到屏上用的時間長
C．離子經(jīng)加速電場加速過程中，二價銅離子受電場力的沖量大
D．在離開偏轉(zhuǎn)電場時，兩種離子在電場方向上的位移不相等

Answer 1

【答案】分析：粒子經(jīng)過加速電場加速后，可以應(yīng)用動能定理解出其速度，粒子進入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，結(jié)合動能定理與運動學關(guān)系式解出要求的物理量．
解答：解：A、粒子經(jīng)過加速電場加速時，只有電場力做功，
由動能定理得：qU₁=mv²  ①
粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，垂直電場方向做勻速直線運動，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動，
所以豎直方向：y== ②
由①②得：y=，與帶電粒子的電荷量無關(guān)．說明兩個粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時，偏轉(zhuǎn)距離y相等．
根據(jù)動能定理得：對整個過程：qU₁+q=，可見，q越大，打在屏上的速度v越大，故二價銅離子打在屏上時的速度大．故A正確．
B、由上知，兩個離子離開偏轉(zhuǎn)電場后，二價銅離子打在屏上時的速度大，通過的位移相等，則二價銅離子飛到屏上用的時間短．故B錯誤．
C、離子經(jīng)加速電場加速過程中，根據(jù)動量定理得：電場力的沖量I=P=mv=m∝．故二價銅離子受電場力的沖量大．故C正確．
D、由上知，在離開偏轉(zhuǎn)電場時，兩種離子在電場方向上的位移y相等．故D錯誤．
故選C
點評：本題關(guān)鍵把類平拋運動分解成水平方向的勻速直線運動，豎直方向的勻加速直線運動，結(jié)合牛頓第二定律和勻變速直線運動規(guī)律解題．